jussanà milograna cÔrtes -...
TRANSCRIPT
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E RECURSOS HÍDRICOS
SISTEMÁTICA DE AUXÍLIO À DECISÃO PARA A SELEÇÃO DE
ALTERNATIVAS DE CONTROLE DE INUNDAÇÕES URBANAS
JUSSANÃ MILOGRANA CÔRTES
ORIENTADOR: NÉSTOR ALDO CAMPANA
CO-ORIENTADOR: MÁRCIO BENEDITO BAPTISTA
TESE DE DOUTORADO EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E
RECURSOS HÍDRICOS
PUBLICAÇÃO: PTARH.TD – 05/09
BRASÍLIA-DF: JULHO/2009
ii
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL
PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E RECURSOS HÍDRICOS
SISTEMÁTICA DE AUXÍLIO À DECISÃO PARA A SELEÇÃO DE
ALTERNATIVAS DE CONTROLE DE INUNDAÇÕES URBANAS
JUSSANÃ MILOGRANA CÔRTES
TESE DE DOUTORADO SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
CIVIL E AMBIENTAL DA FACULDADE DE TECNOLOGIA DA UNIVERSIDADE DE
BRASÍLIA, COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA OBTENÇÃO DO
GRAU DE DOUTOR EM TECNOLOGIA AMBIENTAL E RECURSOS HÍDRICOS.
APROVADA POR:
_______________________________________________________
Prof. Néstor Aldo Campana, Dr. (ENC/FT/UnB)
(Orientador)
______________________________________________________
Prof. Márcio Benedito Baptista, Dr. (EHR/UFMG)
(Co-Orientador)
______________________________________________________
Prof. Ricardo Silveira Bernardes, PhD. (ENC/FT/UnB)
(Examinador Interno)
____________________________________________________
Prof. Flávio César Borba Mascarenhas, Dr. (COPPE/UFRJ)
(Examinador Externo)
_______________________________________________________
Prof. Eduardo Mário Mendiondo, Dr. (USP/SC)
(Examinador Externo)
BRASÍLIA/DF, 10 de Julho de 2009.
iii
FICHA CATALOGRÁFICA
MILOGRANA, JUSSANÃ
Sistemática de Auxílio à Decisão para a Seleção de Alternativas de Controle de Inundações
Urbanas (2009)
xxvi, 316p., 297mm (ENC/FT/UnB, Doutor, Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos,
2009). Tese de Doutorado – Universidade de Brasília. Faculdade de
Tecnologia.
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental
1. Planejamento do controle de inundações 2.Indicadores
3. Auxílio à decisão 4. Avaliação de alternativas
1. ENC/FT/UnB II. Título (série)
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA
MILOGRANA, J. (2009). Sistemática de Auxílio à Decisão para a Seleção de Alternativas de
Controle de Inundações Urbanas. Tese de Doutorado em Tecnologia Ambiental e Recursos
Hídricos, Publicação PTARH. TD – 05/09, Departamento de engenharia Civil e Ambiental,
Universidade de Brasília, Brasília, DF, 316p.
CESSÃO DE CRÉDITOS
AUTOR: Jussanã Milograna Côrtes
TÍTULO: Sistemática de Auxílio à Decisão para a Seleção de Alternativas de Controle de
Inundações Urbanas.
GRAU: Doutor ANO: 2009
É concedida à Universidade de Brasília permissão para reproduzir cópias desta tese de
doutorado e para emprestar tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O
autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta tese de doutorado pode ser
reproduzida sem autorização por escrito.
_____________________________________________________
Jussanã Milograna Côrtes
Rua 235 n. 741 apto. 1202 – Setor Leste Universitário
CEP.: 74605-050 – Goiânia - GO
iv
AGRADECIMENTOS
Aos meus orientadores, Professor Néstor Aldo Campana e Professor Márcio Benedito
Baptista, pela paciência, incentivo e apoio no desenvolvimento desta tese.
Ao professor Márcio Benedito Baptista por compartilhar comigo sua experiência, pela sua
dedicação, incentivo e suporte no decorrer do desenvolvimento desta tese, e pelo estímulo em
momentos cruciais, fazendo dele hoje, mais que um orientador, mas um grande amigo.
À Professora Sylvie Barraud do INSA de Lyon pela disponibilidade em me receber no seio do
laboratório, pelo apoio e por me conceder o privilégio de dividir sua valiosa experiência e
conhecimentos, possibilitando a produção de parte desta tese.
A todos os professores do Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos
Hídricos da Universidade de Brasília pelos conhecimentos transmitidos durante o período de
mestrado e doutorado. Aos funcionários do PTARH pela convivência agradável.
Aos professores e funcionários do EHR-UFMG em especial aos professores Mário Cicarelli e
Nilo Nascimento pelos dados disponibilizados.
Ao CNPq e à CAPES pelo auxílio financeiro fundamental durante o período de
desenvolvimento da tese.
Ao Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás por possibilitar a realização
desta tese.
Aos especialistas consultados para validação dos indicadores: Ademir Pacelli Barbassa,
Adilson Pinheiro, Carlos Vaz de Campos, Flávio César Borba Mascarenhas, Gustavo Barbosa
Lima da Silva, Joel Avruch Goldenfum, Jonathan Parkinson, José Roberto Cabral, Leonardo
Mitre Alvim de Castro, Vladimir Caramori e aos membros da Defesa Civil e do Corpo de
Bombeiros de Belo Horizonte e de Minas Gerais, representados pelo Major Estevo, Coronel
Lucas e o Engenheiro Floriano Costa. A este último agradeço, também, pela disposição e
presteza em todo o processo de levantamento dos dados para aplicação da metodologia em
v
Belo Horizonte.
Aos entrevistados da COPASA: Samir Abud Mauad (Belo Horizonte), Tales Mota, Eduardo
Fernando de Vasconcelos e Benedito Cláudio Mota (Itajubá); Benedito Elsen Ribeiro (Santa
Rita do Sapucaí) e Alexandre José Grego (Pouso Alegre).
Aos entrevistados da CEMIG: Marcelo de Deus Melo, Rodolfo de Souza Monteiro, Helder
Galhardo (Belo Horizonte); Benedito Cipriano, Luiz Eduardo Fuzatto e José Walber Cabral
(Pouso Alegre); Camilo França e Edson Silva (Itajubá); e Paulo Ribeiro da Costa (Santa Rita
do Sapucaí).
À Prefeitura de Contagem e à SUDECAP na pessoa de Pedro Heller. Ao Sr. Gerardo de
Abreu Costa (Santa Rita do Sapucaí) e Ney Lopes Procópio (Prefeitura de Pouso Alegre);
Marcelo Maldonado (EMBRATEL-BH), Sérgio Rubião, Jorge Dastre (prefeitura de Itajubá) e
José Eduardo Aguiar (empresa Recuperação-BH).
Ao Professor Laurent Schmitt da Université Lyon I pelo compartilhamento dos seus
conhecimentos e auxílio na formulação dos indicadores.
Aos colegas do INSA, Abel, Adrien, Andrés, Céline, Hamouda e Miguel pelos momentos
agradáveis passados durante a minha permanência em Lyon. Em especial agradeço a Rennée,
Alain e Marjolaine pela amizade e companheirismo, sem esquecer as grandes amigas
brasileiras Priscilla e Marcele. Aos professores do laboratório Bernard Chocat, Pascal Le
Gauffre, Fréderic Cherqui e Gislain Lipeme-Kouyi pelo acolhimento, e aos funcionários
Valérie Orhon, Dominique Babaud, Sylvie Marchanoff, Christian Ambroise.
Ao colega Nilson Florentino pelo auxílio no desenvolvimento de uma etapa crucial da tese.
À Priscilla e Flávio pela companhia, amizade e apoio incondicional, além, é claro, por
compartilharmos as maravilhosas paisagens francesas juntos. A esta agradeço o apoio e
amizade demonstrados desde a minha chegada a Lyon até o final da tese.
Aos amigos feitos durante esse período, em especial à Jaqueline e Zago, Gustavo e Andrea
vi
Fernán, Jazielli, José Ricardo, Alessandra, Luciana, Roberta, Rosângela, Orlandina, Ana
Clara, Janaína, Fabrícia e Vítor. E aos amigos de longa data que estiveram sempre presentes:
Bernadete e Nilton, Fernanda, Fábio e Marina. Ao Fabinho agradeço pela paciência e auxílio
em diversos momentos.
Aos amigos do EHR: Mauro, Wilson, Márcio, Márcia e Priscilla, pelas agradáveis pausas do
café que foram fundamentais para manutenção do meu bom humor durante toda a minha
estada em Belo Horizonte.
À minha amada família, meus pais, irmãos, sobrinhos, e meu esposo, por sempre me
incentivarem e acreditarem em mim, criando mecanismos de diminuir o impacto da minha
ausência e se fazerem sempre presentes.
vii
DEDICATÓRIA
À minha família
viii
RESUMO
SISTEMÁTICA DE AUXÍLIO À DECISÃO PARA A SELEÇÃO DE
ALTERNATIVAS DE CONTROLE DE INUNDAÇÕES URBANAS
Autor: Jussanã Milograna Côrtes
Orientador: Néstor Aldo Campana
Co-Orientador: Márcio Benedito Baptista
Programa de Pós-Graduação em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos
Brasília, Julho de 2009
Neste trabalho foi desenvolvida uma sistemática de auxílio à decisão para a seleção de
alternativas de controle de enchentes urbanas, contemplando aspectos sociais, ambientais, de
saúde pública, hidrológicos e financeiros. Adicionalmente, foi desenvolvida uma sistemática
de avaliação de danos diretos à infraestrutura urbana identificando pontos vulneráveis de cada
sistema e prevendo a extensão dos danos, baseada em entrevistas a concessionárias de
serviços, prefeituras e Defesa Civil de municípios do estado de Minas Gerais. Os sistemas
avaliados foram: água, esgotamento sanitário, drenagem, energia elétrica, viário e limpeza
pública. Para a análise de desempenho das alternativas foram formulados indicadores para os
critérios “Impactos sobre a população”, “Impactos sobre o meio” e “Impactos hidrológicos”,
utilizando resultados de modelagem hidrológica, hidráulica e de geoprocessamento. A
sistemática foi aplicada ao município de Itajubá para alternativas: situação atual, implantação
de uma barragem, implantação de diques laterais e de um sistema de alerta. A análise
desempenho-custo foi efetuada pela agregação dos indicadores em um “Índice de
Desempenho” e pelo “Índice de Custo”, determinado a partir dos custos de implantação,
manutenção e operação das intervenções, dos danos diretos a habitação, comércio e serviços,
e à infraestrutura urbana. Os resultados mostraram: i) a aplicabilidade da metodologia
proposta no auxílio à decisão para a seleção de alternativas para o controle de inundações; ii)
uma variação na ordem de 10% dos danos diretos à infraestrutura em relação aos demais
setores avaliados. Em relação à análise de desempenho, esta se mostrou aplicável e pouco
sensível a variações nos valores dos indicadores, evidenciando a robustez da mesma. A
sistemática apontou a preferência da alternativa da barragem para solução dos problemas
relacionados às inundações no município de Itajubá.
Palavras-chave: Danos à infraestrutura urbana, Auxílio à decisão, Controle de inundações
urbanas, Indicadores de vulnerabilidade
ix
ABSTRACT
A DECISION AID TOOL TO SELECT FLOOD CONTROL ALTERNATIVES IN
URBAN AREAS
Author: Jussanã Milograna Côrtes
Supervisor: Néstor Aldo Campana
Co-Supervisor: Márcio Benedito Baptista
Graduate Program in Environmental Technology and Water Resourses
Brasília, Brazil July, 2009.
In this work, a decision aid tool was developed to select flood control alternatives in urban
areas based on social, environmental, public health, hydrological and financial aspects.
Additionally, a procedure to assess direct damages to the infrastructure was developed in
order to identify vulnerable points and related damages to water supply, as well as to
drainage, sanitary and electrical distributions systems, and to road networks and urban solid
waste management, on the basis of interviews with public and other municipal authorities.
The performance analysis among different alternatives was based on indicators, as resulting
from hydrologic, hydraulic and geoprocessing models, and summarized according to the
following criteria: “Population Impacts”, “Environmental Impacts” and “Hydrological
Impacts”. The above described procedure was applied to the town of Itajubá, located in the
Brazilian state of Minas Gerais, according to the following four scenarios: current situation,
dam building, laterals levees and the implementation of flood warning system. The cost-
performance assessment was made by aggregating the indicators in a “Performance Index”
and a “Cost Index” as defined on the basis of building, maintenance and operation costs,
direct damages to households, commerce and services sectors, as well as infrastructure direct
damages. The results showed: i) the methodology is applicable to select flood control
alternatives; ii) and that direct infrastructure flood damages represent around 10% of the total
damaged assessed in the others sectors. The performance analysis showed also to be
applicable and to be less sensitive to variation in indicators values, thus proving its
robustness. The procedure pointed out the dam building alternative as the preferable one to
solve flood problems in Itajubá.
Key-words: Infrastructure flood damages; Decision aid; Urban flood control; Vulnerability
indicators
x
RÉSUMÉ
SYSTÉMATIQUE D'AIDE À LA DÉCISION POUR LA SÉLECTION D’
ALTERNATIVES DE CONTRÔLE DES INONDATIONS URBAINES
Auteur : Jussanã Milograna Côrtes
Directeur de Thèse : Néstor Aldo Campana
Co- Directeur de Thèse : Márcio Benedito Baptista
Programme de Recherche en Technologie Environnementale et Ressources en Eau
Brasília, Brésil, juillet 2009
Cet travail a pour but de développer une systématique d'aide à la décision pour la sélection
d‟alternatives de contrôle des inondations urbaines, qui considère les aspects sociaux,
environnementaux, de santé publique, hydrologiques et financières. En complément a été
développée une systématique d'évaluation des dommages dûs aux inondations sur
l'infrastructure urbaine de façon à identifier les points fragiles de chaque système et aussi
prévoir l'extension des dommages. Cette systématique est basée sur une série d'interviews
avec les concessionnaires des services publics, la mairie et la sécurité civile des villes de l'état
de Minas Gerais (Brésil). Les systèmes évalués sont : les services de distribution de l'eau,
d'assainissement des eaux usées, de drainage urbain, d'électricité, de voirie et de propreté.
Pour l‟évaluation de la performance des alternatives, des indicateurs ont été crées pour les
critères "Impacts sur la population", "Impacts sur l'environnement" et "Impacts
hydrologiques". Ils utilisent les résultats de la modélisation hydrologique, hydraulique et de
géotraitement (GIS). La systématique a été appliquée à quatre scénarios à la ville d'Itajubá : la
situation actuelle, l'implantation d'un barrage, l'implantation de digues latérales et
l'implantation d'un système d'alerte. L'analyse performance-coût a été faite par l'agrégation
des indicateurs en un "Indice de Developpement" et par un "Indice de Coût" basé sur les coûts
d'implantation, manutention et opération des interventions, des dommages directs sur les
habitations, commerces et services et les dommages à l'infrastructure urbaine. Les résultats
ont montré : i) l'applicabilité de la méthodologie proposée en aide à la décision pour la
sélection des alternatives de contrôle d'inondations; ii) une variation d'ordre de 10% des
dommages directs subis par les infrastructures urbaines par rapport aux autres secteurs
évalués. L'analyse de performance s'est montrée applicable et peu sensible aux variations des
valeurs des indicateurs et est averée robuste. La systématique a montré une préférence pour le
barrage comme solution aux problèmes d‟inondations pour la ville d‟Itajubá.
Mots clés : Dommages à l'infrastructure urbaine ; Aide à la décision ; Contrôle des
inondations ; Indicateurs de vulnérabilité.
xi
SUMÁRIO
1.0 - INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 1
2.0 – OBJETIVOS E ETAPAS METODOLÓGICAS ....................................................................... 5
2.1 – OBJETIVOS GERAIS ............................................................................................................ 5
2.2 – OBJETIVOS ESPECÍFICOS ................................................................................................. 5
2.3 – ETAPAS METODOLÓGICAS .............................................................................................. 5
2.3.1 – Revisão bibliográfica e fundamentação teórica ............................................................... 7
2.3.2 - Mapeamento e caracterização da área .............................................................................. 7
2.3.3 – Definição das alternativas de cenários............................................................................. 8
2.3.4 – Indicadores de vulnerabilidade para análise do desempenho dos cenários ..................... 8
2.3.5 – Indicadores de custo ........................................................................................................ 8
2.3.6 – Análise desempenho-custo .............................................................................................. 9
3.0 – INUNDAÇÕES URBANAS ....................................................................................................... 10
3.1 – TIPOS DE INUNDAÇÕES ................................................................................................... 10
3.1.1 – Inundações lentas ou inundações fluviais ...................................................................... 11
3.1.2 – Inundações rápidas ou inundações por cheias torrenciais ............................................. 11
3.1.3 – Inundações por escoamento urbano ............................................................................... 11
3.1.4 – Inundações pelas torrentes ............................................................................................. 12
3.1.5 – Submersões marinhas .................................................................................................... 12
3.1.6 – Inundações estuarinas .................................................................................................... 12
3.1.7 – Inundações por remanso da rede de drenagem pluvial .................................................. 12
3.1.8 – Inundações por elevação do nível do lençol freático ..................................................... 13
3.2 – IMPACTOS DAS INUNDAÇÕES ....................................................................................... 13
3.2.1 – Risco de inundação ........................................................................................................ 14
3.2.2 – Abordagens utilizadas na determinação das áreas de risco de inundação ..................... 18
3.3 - DANOS DECORRENTES DAS INUNDAÇÕES EM ÁREAS URBANAS ...................... 19
3.3.1 - Danos às residências ...................................................................................................... 23
3.3.2 - Danos aos setores de comércio e serviços ...................................................................... 26
3.3.3 - Danos diretos às indústrias ............................................................................................. 27
3.3.4 - Danos à saúde humana ................................................................................................... 28
3.3.5 - Atendimento a desabrigados .......................................................................................... 29
3.4 – MEDIDAS PARA O CONTROLE DE INUNDAÇÕES URBANAS ................................ 29
3.5.1 - Classificação das técnicas compensatórias .................................................................... 30
3.5.1.1 - Técnicas Não-Estruturais ............................................................................................ 31
3.5.1.2 - Técnicas Estruturais .................................................................................................... 35
3.5.2 – Análise da viabilidade das técnicas compensatórias estruturais .................................... 42
3.6 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS........................................................................................... 45
4.0 - ANÁLISE DE ALTERNATIVAS DE ARRANJOS DE MEDIDAS PARA O CONTROLE
xii
DE INUNDAÇÕES ............................................................................................................................. 46
4.1 – TÉCNICAS APLICADAS À TOMADA DE DECISÃO .................................................... 46
4.1.1 - Análises de critério único ............................................................................................... 46
4.1.1.1 - Análise Custo-Benefício ............................................................................................. 47
4.1.1.2 - Análise Custo Efetividade ........................................................................................... 48
4.1.1.3 - Análise Risco-Benefício .............................................................................................. 49
4.1.1.4 - Análise Decisória ........................................................................................................ 49
4.1.2 - Análise Multicritério ...................................................................................................... 50
4.1.3 - Classificação dos métodos multicritério ........................................................................ 51
4.1.4 - Estudo de Impactos ........................................................................................................ 53
4.1.5 - Indicadores para a comparação de arranjos alternativos ................................................ 54
4.1.5.1 - Características dos indicadores ................................................................................... 55
4.1.5.2 - Critérios para a seleção de indicadores ....................................................................... 56
4.1.6 - Ciclo de tomada de decisão e o uso de indicadores ....................................................... 57
4.1.6.1 - Identificação do problema ........................................................................................... 58
4.1.6.2 - Crescimento da consciência pública e conhecimento do problema ............................ 58
4.1.6.3 - Etapa de formulação .................................................................................................... 59
4.1.6.4 - Etapa de implementação ............................................................................................. 59
4.1.6.5 - Etapa de avaliação ....................................................................................................... 59
4.1.7 - O uso de indicadores na análise de sistemas de drenagem urbana com múltiplos critérios
................................................................................................................................................... 60
4.2 - MODELAGEM HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA APLICADA ................................... 68
4.2.1 - Conceitos básicos ........................................................................................................... 69
4.2.2 - Modelos hidrológicos ..................................................................................................... 71
4.2.3 - Modelos de propagação .................................................................................................. 72
4.2.4 - Modelos hidráulicos ....................................................................................................... 72
4.3 – GEOPROCESSAMENTO APLICADO AO ESTUDO DAS INUNDAÇÕES URBANAS
............................................................................................................................................. 74
4.4 – ESTUDOS PARA DETERMINAÇÃO DO RISCO E DE DANOS DE INUNDAÇÃO
COM BASE EM GEOPROCESSAMENTO .................................................................. 77
4.5 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS........................................................................................... 83
5.0 – AVALIAÇÃO DE DANOS DIRETOS À INFRAESTRUTURA URBANA ......................... 84
5.1 - DANOS À INFRAESTRUTURA URBANA ........................................................................ 84
5.1.1 - Danos ao sistema viário ................................................................................................. 85
5.1.3 - Danos a veículos rodoviários ......................................................................................... 86
5.1.4 - Danos aos serviços de telecomunicações ....................................................................... 87
5.1.5 - Danos ao fornecimento e distribuição de energia elétrica .............................................. 87
5.1.6 - Danos ao sistema de abastecimento de água e coleta e tratamento de esgoto ................ 88
5.1.7 - Operações necessárias ao restabelecimento das condições regulares ............................ 89
xiii
5.1.8 – Análise da susceptibilidade física dos sistemas ............................................................. 90
5.1.8.1 - Distribuição de energia elétrica ................................................................................... 90
5.1.8.2 - Abastecimento de água potável ................................................................................... 91
5.1.8.3 - Esgotamento sanitário ................................................................................................. 91
5.1.8.4 - Rede de telecomunicações .......................................................................................... 92
5.2 – LEVANTAMENTO DE DADOS PARA A AVALIAÇÃO DE DANOS À
INFRAESTRUTURA URBANA ...................................................................................... 93
5.2.1 - Levantamento efetuado em Belo Horizonte e região metropolitana .............................. 94
5.2.2 - Levantamento efetuado em Itajubá ................................................................................ 95
5.2.2.1 - Informações recolhidas na CEMIG ............................................................................. 96
5.2.2.2 - Informações recolhidas na COPASA .......................................................................... 96
5.2.2.3 - Informações recolhidas em outros setores do município ............................................ 98
5.2.3 - Levantamento efetuado em Santa Rita do Sapucaí ........................................................ 98
5.1.3.1 - Informações recolhidas na CEMIG ............................................................................. 99
5.2.3.2 - Informações recolhidas na COPASA .......................................................................... 99
5.2.4 - Levantamento efetuado em Pouso Alegre .................................................................... 101
5.2.4.1 - Informações recolhidas na CEMIG ........................................................................... 101
5.2.4.2 - Informações recolhidas na COPASA de Pouso Alegre............................................. 102
5.2.4.3 - Informações recolhidas na Prefeitura Municipal de Pouso Alegre ........................... 103
5.3 – COMPARAÇÃO ENTRE OS DADOS LEVANTADOS E A SUSCEPTIBILIDADE
FÍSICA DOS SISTEMAS DE INFRAESTRUTURA URBANA ÀS INUNDAÇÕES
........................................................................................................................................... 104
5.4 – SISTEMÁTICA PROPOSTA PARA A AVALIAÇÃO DE DANOS DIRETOS À
INFRAESTRUTURA URBANA .................................................................................... 106
5.4.1 - Sistema de abastecimento de água ............................................................................... 106
5.4.2 - Sistema de esgotamento sanitário ................................................................................ 111
5.4.3 - Sistema de drenagem de águas pluviais urbanas .......................................................... 113
5.4.4 - Sistema de distribuição de energia elétrica .................................................................. 117
5.4.5 - Sistema de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos ............................................ 118
5.4.6 - Sistema viário ............................................................................................................... 121
5.5 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS......................................................................................... 123
6.0 – PROPOSIÇÃO DE SISTEMÁTICA PARA AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE
CENÁRIOS PARA O CONTROLE DE INUNDAÇÕES.............................................................. 124
6.1 – REFLEXÕES PARA A PROPOSIÇÃO DE CRITÉRIOS E INDICADORES ............. 125
6.1.1 - Aspectos Sanitários e de Saúde pública ....................................................................... 126
6.1.2 - Aspectos morfológicos, hidrológicos e ambientais ...................................................... 128
6.1.3 - Aspectos sociais ........................................................................................................... 134
6.2 – PROPOSIÇÃO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE VULNERABILIDADE PARA
AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE CENÁRIOS ................................................. 135
6.2.1 - Critério “Impactos Ambientais e de Saúde Pública”.................................................... 136
xiv
6.2.1.1 - Contaminação da água de inundação por esgoto sanitário (ICS) ................................ 136
6.2.1.2 - Proliferação de vetores alados (IPV) .......................................................................... 137
6.2.1.3 - Risco de Poluição Acidental (IPA) ............................................................................. 138
6.2.1.4 - Alteração potencial na qualidade da água (IQA) ........................................................ 140
6.2.1.5 - Alteração na Morfologia Fluvial (IMF) ...................................................................... 141
6.2.1.6 - Alteração potencial sobre o volume escoado e recarga de aqüífero (IVE) ................. 144
6.2.2 – Critério “Impactos Sociais na Área Afetada” .............................................................. 145
6.2.2.1 – Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos urbanos (IEL)146
6.2.2.2 – População afetada pela inundação (IPO) .................................................................... 147
6.2.2.3 – Realocação da População (IRP) ................................................................................. 148
6.2.3 – Critério “Impacto Hidrológico a Jusante da Área Afetada” ........................................ 149
6.2.3.1 – Inundação a Jusante (IIJ) ........................................................................................... 149
6.2.3.2 – Erosão ou sedimentação a jusante (IEJ) ..................................................................... 154
6.3 – ANÁLISE CRÍTICA DO GRUPO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE
VULNERABILIDADE ................................................................................................... 155
6.3.1 - Ponderação dos Indicadores ......................................................................................... 155
6.3.2 - Análise de importância de critérios e indicadores ........................................................ 157
6.3.3 - Método AHP para ponderação dos indicadores ........................................................... 159
6.3.4 - Métodos de Atribuição Direta do Peso ou Pontuação Direta ....................................... 161
6.3.5 - Avaliação dos especialistas .......................................................................................... 162
6.3.5 - Análise dos comentários efetuados pelos especialistas ................................................ 166
6.4 – CONSOLIDAÇÃO DO CONJUNTO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE
DESMPENHO ................................................................................................................. 168
6.4.1 – Realocação de critérios e indicadores .......................................................................... 168
6.4.2 – Indicadores ligados ao critério “Impactos sobre a população” .................................... 169
6.4.2.1 - População afetada e exposta ao desenvolvimento de enfermidades (IPE) ................. 169
6.4.2.2 - Proliferação de vetores alados (IPV) .......................................................................... 171
6.4.2.3 - Risco de Poluição Acidental (IPA) ............................................................................. 171
6.4.2.4 - Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos urbanos (IEL) 171
6.4.2.5 - Realocação da População (IRP) .................................................................................. 171
6.4.3 – Critério “Impactos sobre o meio” ................................................................................ 171
6.4.3.1 - Alteração na Morfologia Fluvial (IMF) ...................................................................... 172
6.4.3.2 - Alteração potencial na qualidade da água (IQA) ........................................................ 172
6.4.3.3 - Alteração potencial sobre o volume escoado e recarga de aqüífero (IVE) ................. 172
6.4.4 – Critério “Impactos hidrológicos” ................................................................................ 173
6.4.4.1 – Inundação a jusante das intervenções (IIJ) ................................................................ 173
6.4.4.2 - Erosão ou sedimentação a jusante das intervenções (IEJ) .......................................... 174
6.4.5 – Ponderação final dos indicadores ................................................................................ 174
6.5 – AGREGAÇÃO DOS INDICADORES ............................................................................... 175
xv
6.6 – NORMALIZAÇÃO DOS INDICADORES ....................................................................... 180
6.6.1 - Normalização do indicador de população afetada e exposta ao desenvolvimento de
enfermidades (IPE).................................................................................................................... 180
6.6.2 -Normalização do indicador de proliferação de vetores alados (IPV) .............................. 181
6.6.3 - Normalização do indicador de poluição acidental (IPA) ............................................... 181
6.6.4 - Normalização do indicador de criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e
equipamentos urbanos (IEL) ..................................................................................................... 181
6.6.5 - Normalização do indicador de realocação da população (IRP) ..................................... 182
6.6.6 - Normalização do indicador de morfologia fluvial (IMF) ............................................... 183
6.7 – INDICADORES DE CUSTO .............................................................................................. 183
6.7.1 – Custos de implantação ................................................................................................. 184
6.7.2 – Custos de manutenção e operação ............................................................................... 184
6.7.3 – Custos dos danos decorrentes das inundações ............................................................. 186
6.7.3.1 – Danos às edificações e conteúdo .............................................................................. 186
6.7.3.2 – Danos à infraestrutura urbana ................................................................................... 188
6.8 – ANÁLISE DESEMPENHO-CUSTO ................................................................................. 188
6.9 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS......................................................................................... 190
7.0 – CONSOLIDAÇÃO DA SISTEMÁTICA PROPOSTA – ESTUDO DE CASO MUNICÍPIO
DE ITAJUBÁ - MG ........................................................................................................................... 191
7.1 – DESCRIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO ................................. 191
7.2 – CENÁRIOS DE ANÁLISE ................................................................................................. 197
7.2.1 – Situação atual (Cenário A) .......................................................................................... 197
7.2.2 – Implantação de sistema de contenção de cheias (Cenário B) ...................................... 198
7.2.3 – Implantação de dique de contenção (Cenário D) ......................................................... 200
7.2.4 – Implantação de um sistema de previsão e alerta (Cenário S) ...................................... 204
7.3 – MODELAGEM APLICADA .............................................................................................. 205
7.4 – CÁLCULO DOS INDICADORES DE VULNERABILIDADE PARA OS CENÁRIOS
........................................................................................................................................... 220
7.5 – CÁLCULO DOS INDICADORES DE CUSTO ................................................................ 225
7.5.1 – Danos à habitação, comércio e serviços ...................................................................... 225
7.5.1 – Danos à infraestrutura .................................................................................................. 227
7.5.1.1 – Danos ao sistema viário ............................................................................................ 228
7.5.1.2 – Danos ao sistema de esgotamento sanitário ............................................................. 229
7.5.1.3 – Danos ao sistema de abastecimento de água ............................................................ 230
7.5.1.4 – Danos ao sistema de drenagem de águas pluviais .................................................... 232
7.5.1.5 – Danos ao sistema de distribuição de energia elétrica ............................................... 233
7.5.1.6 – Custos relativos ao restabelecimento das condições normais de tráfego e limpeza de
áreas públicas .......................................................................................................................... 234
7.5.2 – Custos de implantação e manutenção .......................................................................... 235
7.5.2.1 - Cenário A .................................................................................................................. 236
xvi
7.5.2.2 - Cenário B .................................................................................................................. 236
7.5.2.3 - Cenário D .................................................................................................................. 237
7.5.2.4 - Cenário S ................................................................................................................... 240
7.6 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS......................................................................................... 241
8.0 – ANÁLISE DOS RESULTADOS ............................................................................................. 242
8.1 – MODELAGEM APLICADA .............................................................................................. 242
8.2 – INDICADORES DE VULNERABILIDADE .................................................................... 243
8.3 – INDICADORES DE CUSTO .............................................................................................. 245
8.4 – ANÁLISE DESEMPENHO-CUSTO ................................................................................. 252
9.0 – CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS ..................................................................................... 258
9.1 - CONCLUSÕES ..................................................................................................................... 258
9.1.2 - Sistemática de avaliação de danos à infraestrutura urbana .......................................... 258
9.1.3 - Indicadores de vulnerabilidade e sistemática de auxílio à decisão .............................. 260
9.1.3 - Aplicação da sistemática ao estudo de caso ................................................................. 261
9.2 - PERSPECTIVAS .................................................................................................................. 264
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................ 266
ANEXO A – CRITÉRIOS DE ESCOLHA DE TÉCNICAS COMPENSATÓRIAS .................. 278
ANEXO B – CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DE INFRAESTRUTURA URBANA ... 285
ANEXO C – DOCUMENTO DE CONSULTA AOS ESPECIALISTAS E CURVAS
PROFUNDIDADE - DANO ............................................................................................................. 288
ANEXO D – FICHA TÉCNICA DA BARRAGEM 3A E EQUIPAMENTOS DA REDE
TELEMÉTRICA ............................................................................................................................... 308
xvii
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 3.1 - Qualificação da aleatoriedade em função da altura de submersão .................................... 16
Tabela 3.2 - Qualificação da aleatoriedade em função da altura de submersão e da velocidade do
escoamento ............................................................................................................................................ 17
Tabela 3.3 - Tipos de atividades no gerenciamento da planície de inundação ...................................... 31
Tabela 3.4 - Soluções para o gerenciamento do uso do solo ................................................................. 33
Tabela 3.5 - Vocação e possibilidades das técnicas .............................................................................. 44
Tabela 4.1-Tipologias de indicadores e medidas apresentadas por Kolsky e Butler (2002) ................. 62
Tabela 5.1 - Susceptibilidade física das redes de distribuição de energia elétrica ................................ 90
Tabela 5.2 - Susceptibilidade física dos sistemas de abastecimento de água ........................................ 91
Tabela 5.3 - Susceptibilidade física das redes de saneamento .............................................................. 92
Tabela 5.4 - Características da vulnerabilidade das redes de telecomunicações ................................... 93
Tabela 5.5 - Descrição dos elementos do sistema de abastecimento de água para cálculo dos custos dos
danos.................................................................................................................................................... 109
Tabela 5.6 - Descrição dos elementos do sistema de esgotamento sanitário para cálculo dos custos dos
danos.................................................................................................................................................... 113
Tabela 5.7 - Descrição dos elementos do sistema de drenagem para cálculo dos custos dos danos ... 116
Tabela 5.8 - Descrição dos elementos do sistema distribuição de energia elétrica para cálculo dos
custos dos danos .................................................................................................................................. 118
Tabela 5.9 - Descrição dos elementos do sistema limpeza urbana para cálculo dos custos dos danos 121
Tabela 5.10 - Descrição dos elementos do sistema viário para cálculo dos custos dos danos ............ 123
Tabela 6.1 - Ações previstas para a composição do indicador ............................................................ 143
Tabela 6.2 - Valor do indicador de melhoria da morfologia fluvial em relação à situação de ocupação
atual ..................................................................................................................................................... 143
Tabela 6.3 - Escala de valores para avaliação do indicador IEL ........................................................... 147
Tabela 6.4 - Escala de análise do indicador IEJ .................................................................................... 154
Tabela 6.5 - Coeficiente de Incoerência Aleatório (CIA) ................................................................... 161
Tabela 6.6 - Pesos atribuídos aos critérios pelos especialistas ............................................................ 163
Tabela 6.7 - Análise estatística dos pesos dos critérios ....................................................................... 163
Tabela 6.8 - Pesos dos indicadores calculados pelo Método AHP ponderados pelos pesos dos critérios
............................................................................................................................................................. 164
Tabela 6.9 - Índices de Incoerência encontrados pelo Método AHP .................................................. 164
Tabela 6.10 - Pesos dos indicadores atribuídos pelos especialistas pelo Método de Atribuição Direta
dos Pesos ............................................................................................................................................. 165
xviii
Tabela 6.11 - Pesos finais dos indicadores .......................................................................................... 174
Tabela 6.12 - Escala de valores para avaliação do indicador IEL ......................................................... 182
Tabela 6.13 - Escala de valores para avaliação do indicador IEL normalizado .................................... 182
Tabela 7.1 - Análise de frequência de vazões de cheia ....................................................................... 197
Tabela 7.2 - Alturas dos diques em cada seção topobatimétrica ......................................................... 201
Tabela 7.3 - Vazões com duração de 24 horas .................................................................................... 207
Tabela 7.4 - Identificação dos cenários ............................................................................................... 221
Tabela 7.5 - Dados para determinação dos indicadores de vulnerabilidade ........................................ 222
Tabela 7.6 - Resultado da aplicação dos indicadores de vulnerabilidade para os cenários definidos . 223
Tabela 7.7 - Indicadores de vulnerabilidade normalizados para os cenários ...................................... 223
Tabela 7.8 - Pesos aplicados conforme a abordagem adotada ............................................................ 224
Tabela 7.9 - Análise do desempenho dos cenários nas diferentes abordagens .................................... 224
Tabela 7.10 - Distribuição de domicílios por classe social ................................................................. 226
Tabela 7.11 - Distribuição das empresas de Itajubá conforme a atividade ......................................... 226
Tabela 7.12 - Distribuição do setor de serviços por ramo de atividade ............................................... 226
Tabela 7.13 - Custo dos danos aos setores habitação, comércio e serviços ........................................ 227
Tabela 7.14 - Composição de custo para a substituição de pavimento asfáltico ................................. 228
Tabela 7.15 - Custo dos danos ao sistema viário para os diferentes cenários ..................................... 229
Tabela 7.16 - Custo de substituição de rede de esgoto em concreto ................................................... 230
Tabela 7.17 - Custo dos danos ao sistema de esgotamento sanitário para os diferentes cenários ....... 230
Tabela 7.18 - Custo de substituição dos elementos do sistema de abastecimento de água ................. 231
Tabela 7.19 - Custo dos danos ao sistema de abastecimento de água ................................................. 232
Tabela 7.20 - Custos de reparo e substituição dos elementos da rede de drenagem ........................... 233
Tabela 7.21 - Custo dos danos ao sistema de drenagem de águas pluviais ......................................... 233
Tabela 7.22 - Custo de substituição de medidores .............................................................................. 234
Tabela 7.24 - Custo da retirada do volume de detritos por m3 ............................................................ 235
Tabela 7.25 - Custos relativos à remoção de resíduos e limpeza pública ........................................... 235
Tabela 7.26 - Custos de manutenção da barragem 3A ........................................................................ 237
Tabela 7.27 - Custo de preparação das margens do rio Sapucaí ......................................................... 238
Tabela 7.28 - Custo de implementação dos diques laterais em terra ................................................... 238
Tabela 7.29 - Custo de implantação de canal em concreto ................................................................. 238
Tabela 7.30 - Custo de substituição das pontes sobre o rio Sapucaí no trecho do dique em Itajubá. .. 239
Tabela 7.31 - Custos de manutenção do dique e canal lateral ............................................................. 240
Tabela 7.32 - Estimativa de custos de instalação da rede de monitoramento hidrológico para o rio
Sapucaí no município de Itajubá ......................................................................................................... 240
Tabela 7.33 - Custo de operação e manutenção do sistema de alerta .................................................. 241
xix
Tabela 8.1 - Áreas das superfícies ocupadas pelas manchas de inundação para os cenários .............. 242
Tabela 8.2 - Resumo dos custos aplicados ao município de Itajubá ................................................... 245
Tabela 8.3 - Custos dos cenários por habitante da zona urbana do município de Itajubá ................... 252
Tabela 8.4 - Análise desempenho – custo pela média dos pesos ........................................................ 253
Tabela 8.5 - Análise desempenho – custo pela abordagem ambientalista ........................................... 254
Tabela 8.6 - Análise desempenho – custo pela abordagem social ....................................................... 255
Tabela 8.7 - Análise desempenho – custo pela abordagem técnica ..................................................... 256
Tabela A1 - Importância relativa de restrições à implantação e operação das técnicas ...................... 279
Tabela A2 - Lista de critérios seletivos ............................................................................................... 280
Tabela A3 - Vantagens e inconvenientes das medidas compensatórias .............................................. 281
Tabela A4 - Características necessárias à inserção das técnicas compensatórias ............................... 283
Tabela B.1 - Vulnerabilidade das redes de fornecimento de eletricidade à interrupção das inundações
............................................................................................................................................................. 286
Tabela B.2 - Classes de fornecimento e níveis de segurança recomendados ...................................... 286
Tabela B.3 - Características da vulnerabilidade das redes de abastecimento de água à interrupção... 287
Tabela B.4 - Características da vulnerabilidade das redes de saneamento à interrupção .................... 287
Tabela B.5 - Características da vulnerabilidade das redes de telecomunicações ................................ 287
xx
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 - Etapas metodológicas do desenvolvimento da tese ............................................................. 6
Figura 3.1 - Relação entre os componentes do risco ............................................................................. 15
Figura 4.1 - Ciclo de tomada de decisão ............................................................................................... 58
Figura 5.1 - Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de abastecimento
de água ................................................................................................................................................. 110
Figura 5.2 - Fluxograma de funcionamento do procedimento de avaliação de danos ao sistema de
esgotamento sanitário .......................................................................................................................... 112
Figura 5.3 - Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de esgotamento
sanitário e drenagem urbana ................................................................................................................ 116
Figura 5.4 - Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de distribuição de
energia elétrica .................................................................................................................................... 117
Figura 5.5 - Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de limpeza urbana
e manejo de resíduos sólidos ............................................................................................................... 120
Figura 6.1 - Balança de Lane ............................................................................................................... 131
Figura 6.2 - Hidrogramas real e sintético ............................................................................................ 150
Figura 6.4 - Análise executada para determinação do indicador IQA ................................................... 172
Figura 6.5 - Análise executada para determinação do indicador IVE ................................................... 173
Figura 6.6 - Ilustração da noção de distância ao ideal e ao anti-ideal ................................................. 178
Figura 6.7 - Gráfico de Pareto ............................................................................................................. 190
Figura 7.1 - Localização do município de Itajubá ............................................................................... 192
Figura 7.2 - Vista do município de Itajubá encaixado em vale na Serra da Mantiqueira .................... 192
Figura 7.3 - Município de Itajubá durante o evento de janeiro de 2000 .............................................. 194
Figura 7.4 - Município de Itajubá durante o evento de janeiro de 2000 .............................................. 194
Figura 7.5 - Seções topobatimétricas no trecho do rio Sapucaí em Itajubá ......................................... 195
Figura 7.6 - Setores censitários de Itajubá........................................................................................... 196
Figura 7.7 - Localização da zona comercial de Itajubá ....................................................................... 196
Figura 7.8 - Esquema de funcionamento do sistema de reservatórios ................................................. 199
Figura 7.9 - Demarcação das áreas de desapropriação do dique ......................................................... 202
Figura 7.10 - Esquema de funcionamento dos diques e canais laterais ............................................... 203
Figura 7.11 - Perfil do escoamento para TR=50 anos no modelo HEC-RAS ..................................... 206
Figura 7.12 - Seções de escoamento no modelo HEC-RAS para TR=50 anos ................................... 206
Figura 7.13 - Hidrogramas resultantes do modelo ABC6........................................................207
xxi
Figura 7.14 - Modelo Numérico do Terreno para o município de Itajubá .......................................... 208
Figura 7.15 - Mancha de inundação para período de retorno de 100 anos com a malha urbana ......... 211
Figura 7.16 - Manchas de inundação para diferentes períodos de retorno cenário atual ..................... 212
Figura 7.17 - Manchas de inundação para diferentes períodos de retorno para a implantação dos diques
............................................................................................................................................................. 213
Figura 7.18 - Delimitação dos lotes vazios e áreas com espelho d‟água permanente ......................... 214
Figura 7.19 - Manchas de inundação para a vazão de 24 horas de duração para o cenário atual ........ 215
Figura 7.20 - Mancha de inundação para vazão de duração de 24 horas cenário com dique .............. 216
Figura 7.21 - Intersecção entre mancha de inundação de 100 anos no cenário atual para vazão de 24
horas, vazios e declividade ≤ a 1% ...................................................................................................... 217
Figura 7.22 - Intervalos de profundidade de submersão para período de 100 anos cenário atual ....... 218
Figura7.23 - Intervalos de profundidade de submersão para período de retorno de 100 anos cenário
atual comércio e serviços .................................................................................................................... 219
Figura 8.1 - Porcentagem de alteração no desempenho dos cenários para cada aspecto tomando como
base a média dos pesos ........................................................................................................................ 244
Figura 8.2 - Porcentagem relativa dos danos aos diferentes setores para os cenários ......................... 247
Figura 8.3 - Distribuição dos danos entre os sistemas de infraestrutura urbana em cada cenário ....... 248
Figura 8.4 - Porcentagem de redução dos danos para os cenários em relação ao cenário atual para cada
um dos setores avaliados ..................................................................................................................... 249
Tabela 8.5 - Comparação entre as reduções observadas nas manchas de inundação e nos danos à
infraestrutura urbana para cada cenário ............................................................................................... 250
Figura 8.6 - Proporção dos danos a cada sistema da infraestrutura urbana em relação ao total dos danos
diretos aos setores habitacional, comercial e de serviço ..................................................................... 251
Figura 8.7 - Gráfico de Pareto para a média dos pesos ....................................................................... 253
Figura 8.8 - Gráfico de Pareto para a abordagem ambientalista ......................................................... 255
Figura 8.9 - Gráfico de Pareto para a abordagem social ..................................................................... 256
Figura 8.10 - Gráfico de Pareto para abordagem técnica .................................................................... 257
Figura C.1 - Curva DPS para residências classes A e B ..................................................................... 300
Figura C.2 - Curva DPS para residência classe C ............................................................................... 300
Figura C.3 - Curva DPS para residência classe D ............................................................................... 301
Figura C.4 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 1 e 5 ............................ 301
Figura C.5 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 4, 6 e 7 ........................ 302
Figura C.6 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 2, 8 e 9 ........................ 302
Figura C.7 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 10 e 15 ........................ 303
Figura C.8 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categoria 11 .................................. 303
Figura C.9 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categoria 12.....................304
xxii
Figura C.10 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 13 e 14 ...................... 304
Figura C.11 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categoria 16 ................................ 305
Figura C.12 - Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 17 e 18 ................................. 305
Figura C.13 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços, categoria 2 ................................ 306
Figura C.14 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços, categorias 3 e 7 ........................ 306
Figura C.15 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços, categorias 4, 5 e 6 .................... 307
Figura C.16 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços categoria 10 ............................... 307
xxiii
LISTA DE ABREVIATURAS
ADSS Adaptive Decision Support System
AHP Analytical Hierarchy Process
AMD Análise Multicritério Discreta
ANP Analytic Network Process
ArcGIS Grupo de programas que constitui um Sistema de Informação Geográfica
produzido pela ESRI
AutoCAD Map Programa para mapeamento produzido pela Autodesk
AVADAN Avaliação de Danos
BL Boca de lobo
BMP Best Mannagement Practices
CEMIG Companhia Energética de Minas Gerais
CMB Conjunto Motor-Bomba
CNAE Classificação Nacional de Atividades Econômicas
COMDEC Coordenadoria Municipal de Defesa Civil
COPASA Companhia de Saneamento de Minas Gerais
CRM Conselho Regional de Medicina
CSD Comissão de Desenvolvimento Sustentável DMT Distância média de transporte DN Diâmetro nominal DPS Danos por Profundidade de Submersão
ELECTRE Elimination Et Choix Traduisant Realité
EHR Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos
FUNASA Fundação Nacional de Saúde
GPS Global Positioning System
HEC-HMS Hydrologic Engineering Center-Hydrologic Modeling System
HEC-RAS Hydrologic Engineering Center-River Analysis System
HYMO Hydrological Model Computer Language
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IGAM Instituto Mineiro de Gestão das Águas
INCC Índice Nacional de Custos da Construção
INPC Índice Nacional de Preços ao Consumidor
IPH Instituto de Pesquisas Hidráulicas
IPTU Imposto Predial e Territorial Urbano
IRC Índice de Risco de Cheia
MDT Modelo Digital do Terreno
MG Minas Gerais
MNT Modelo Numérico do Terreno
OCDE Organization for Economic Co-operation and Development
OECD Organization for Economic Co-operation and Development
ONU Organização das Nações Unidas
OPAS Organização Pan Americana da Saúde
PAC Pesquisa Anual do Comércio
PAD Polietileno de Alta Densidade
PAS Pesquisa Anual de Serviços
PIB Produto Interno Bruto
PROMETHEE Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluations
xxiv
PV Poço de visita
PVC Cloreto de polivinila
SEQ Systémes d‟Évaluation de la Qualité
SEQ-BIO Systémes d‟Évaluation de la Qualité Biologique
SEQ-EAU Systémes d‟Évaluation de la Qualité de l‟Eau
SEQ-PHY Systémes d‟Évaluation de la Qualité Physique
SIG Sistemas de Informações Geográficas
SMART Simple Multi Attribute Rating Technique
SPWRP Southeastern Pennsylvania Waterways Restoration Program
SUDECAP Superintendência de Desenvolvimento da Capital
SUS Sistema Único de Saúde
SWMM Storm Water Management Model
SWITCH Sustainable Water management Improves Tomorrow‟s Cities‟ Health
TOPSIS Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution
UFMG Universidade Federal de Minas Gerais
UNIFEI Universidade Federal de Itajubá
USACE U. S. Army Corps of Engineers
WSPRO Water-Surface Profile Computation Model
xxv
LISTA DE SÍMBOLOS
𝐴 Área da bacia em km2
A Área de drenagem da estação
ACi Valor da condição para cada elemento do curso d‟água tomando como referência
a situação de ocupação atual
𝑎 𝑗𝑀 Ponto de ideal para o critério j;
𝑎 𝑗𝑚 Ponto de anti ideal para o critério j;
aij Ponto de coordenada da alternativa considerada para o critério j;
AZI Área da superfície inundada em cada setor censitário
𝐶𝑛 Fluxo de caixa feito no período n;
𝐶0 Fluxo de caixa feito na data zero;
𝑑 𝑝𝑀 𝑎𝑖 Distância de Minkovski ao ideal;
𝑑 𝑝𝑚 𝑎𝑖 Distância de Minkovski ao anti-ideal;
𝐷𝑝 𝑎𝑖 Taxa de similaridade
DPOP Densidade populacional prevista por unidade de área para cada setor censitário
𝑔 aceleração da gravidade (m/s2)
i Taxa de juros corrente ao período n;
ICS Indicador de contaminação da água de inundação por esgoto sanitário
Idk Índice de desempenho da alternativa k;
IEJ Indicador de erosão ou sedimentação a jusante
IEL Indicador de criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos
urbanos
IIJ Indicador de inundação a jusante
IMF Indicador de alteração na morfologia fluvial
𝐼𝑀𝐹𝑁 Indicador de morfologia fluvial normalizado
IPA Indicador de risco de poluição acidental
𝐼𝑃𝐴𝑁 Indicador de poluição acidental normalizado;
IPE Indicador de população afetada e exposta ao desenvolvimento de enfermidades
𝐼𝑃𝐸𝑁 Indicador de população afetada e exposta a enfermidades normalizado;
IPO Indicador de população afetada pela inundação
IPV Indicador de proliferação de vetores alados
𝐼𝑃𝑉𝑁 Indicador de proliferação de vetores alados normalizado;
IQA Indicador de alteração potencial na qualidade da água
IRP Indicador de realocação da população
𝐼𝑅𝑃𝑁 Indicador de realocação da população normalizado
IVE Indicador de alteração potencial sobre o volume escoado e recarga de aqüífero
j Critério analisado
L Unidade de medida de comprimento
L.T-1 Unidade de medida de velocidade
L3.T
-1 Unidade de medida de vazão
L2 Unidade de medida de superfície
mp Distância de Minkovski entre os pontos x e y
n Número do período em que foi feito determinado fluxo
NA Número de empreendimentos atingidos contidos dentro da mancha de inundação
NE Número total de empreendimentos na zona urbana
xxvi
𝑁𝐸𝑀 Número total de empreendimentos na zona urbana inundável para a máxima
cheia considerada na análise
𝑁𝑝 Número de pluviógrafos
p Valor que define o tipo de distância
PopTOT População total da área urbana
𝑄𝑎 Vazão correspondente à situação de ocupação atual (L3.T
-1)
𝑄𝑑 Vazão obtida após a implantação de cada cenário (L3.T
-1)
Qmáx Máximo anual de vazão média diária
Qp Vazão de pico
𝑄𝑅 Vazão de restrição para a manutenção das condições na área a jusante da área em
estudo
S50 Área da superfície inundada com altura de água de pelo menos 50 cm por tempo
igual ou superior a 24 horas em cada setor censitário
Sb Superfície ocupada pela área de estudo
Sd Superfície de drenagem prevista para alimentar todas as bacias de detenção e
retenção previstas para cada cenário
SMED Superfície utilizada pelas medidas de controle dentro de casa setor censitário
ST Somatório entre as superfícies de solo nu ou com vegetação rasteira com
declividade igual ou inferior a 1% e área ocupada por bacias de retenção inserida
dentro da mancha para uma inundação de duração superior a 1 dia
SU Área total da zona urbana
𝑆𝑈𝑀 Área total da zona urbana inundável para a máxima cheia considerada na análise
TM Thematic Mapper
TR Período de retorno
VA Volume de escoamento antes da aplicação das medidas ou o volume de
escoamento do cenário de referência obtido por modelagem matemática
VD Volume de escoamento previsto após a implantação dos cenários com a medidas
de controle obtido por modelagem matemática
wj Peso do critério j
xj Ponto de coordenada x para o critério j
yj Ponto de coordenada y para o critério j
Ω Potência hidráulica por unidade de comprimento do rio
𝜌 Densidade da água
𝑆 Declividade
Φ Potência unitária
u Velocidade do fluxo
1
1.0 - INTRODUÇÃO
Das catástrofes naturais, as inundações são as que apresentam o maior volume de
prejuízos. Segundo Berz (2000), somente na década de 90, mais de US$250 bilhões foram
gastos para compensar as conseqüências mundiais das inundações. No Brasil, as perdas
econômicas por inundações estimadas por Baptista e Nascimento (1996) e Tucci et al.
(2003) estão entre US$ 1 bilhão e US$ 2 bilhões por ano.
O intenso processo de urbanização experimentado no Brasil a partir da década de 60
mostra hoje, um resultado preocupante nas grandes cidades brasileiras. Mais de 80% da
população vive em áreas urbanas trazendo consigo impactos gerados pela forma
inadequada da ocupação urbana e pelo comportamento geral da população.
A combinação de falta de conhecimento por parte dos responsáveis pelos órgãos de
planejamento da drenagem das águas pluviais urbanas, o despreparo dos profissionais
pertencentes a esses órgãos em grande parte dos municípios, e a falta de vontade política
na solução dos problemas agrava ainda mais a situação. O planejamento dos sistemas
públicos (drenagem e manejo de águas pluviais urbanas, transporte, abastecimento de água
potável, esgotamento sanitário, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos e sistema
viário), normalmente é feito de forma setorial, desconsiderando a interface existente entre
os mesmos e potencializando alguns problemas localizados.
Um exemplo das conseqüências dessas ações está relatada no documento do Ministério da
Saúde (2004) sobre as chuvas do verão de 2004, consideradas o maior desastre natural já
registrado no Brasil, atingindo 1224 municípios. No período de 28 de janeiro a 22 de
março foram registrados 211 vítimas fatais e 1387 feridos. O número de desabrigados e
desalojados ultrapassou a cifra de 378 mil pessoas, com 113 mil residências, 1046 pontes e
1838 escolas danificadas ou destruídas. Das vinte Unidades da Federação atingidas pelas
enchentes, nove apresentaram aumento de casos confirmados de leptospirose no período de
01 de janeiro a 17 de março de 2004. Nesse mesmo período, nas vinte unidades federadas
foram registrados 52 óbitos em decorrência das inundações.
Essas constatações tornam cada vez mais evidente a necessidade de um planejamento que
2
incorpore tanto técnicas de controle quanto a eficiência de medidas de convivência,
analisando além dos aspectos técnicos relacionados ao desempenho hidráulico de medidas
para o controle de inundações, também as interfaces do problema relativas aos aspectos
sociais, ambientais, de saúde pública e financeiros, juntamente com os aspectos
hidrológicos e hidráulicos. Assim, o presente trabalho pretende preencher uma lacuna no
planejamento urbano de áreas sujeitas a inundação, pela análise conjunta dos aspectos
citados, sugerindo uma sistemática para ao auxílio à decisão e seleção de alternativas de
controle baseadas nos diferentes impactos que estas podem produzir.
Quanto à sua utilidade no processo de planejamento municipal, espera-se a possibilidade
de incorporação da ferramenta proposta na elaboração de planos diretores de
desenvolvimento urbano e de planos diretores de drenagem urbana.
Para a composição da sistemática foi feita uma extensa revisão bibliográfica de modo a
delimitar os campos de atuação e a definição das ferramentas a serem utilizadas na
composição da mesma. Pelas suas características e possibilidades de tratar assuntos
diferenciados e muitas vezes conflitantes, a ferramenta de auxílio à decisão proposta aqui
utiliza indicadores de vulnerabilidade para avaliar o desempenho de alternativas de
controle de inundações e indicadores de custos formados por custos de implantação,
manutenção e operação juntamente com custos dos danos para esses eventos, dando ênfase
aos danos à infraestrutura urbana.
Primeiramente, para delinear o estudo foi feita uma revisão bibliográfica e uma
fundamentação teórica para definição dos métodos e técnicas indicados para a metodologia
proposta. Esse processo se estendeu por praticamente todo o desenvolvimento da tese. A
etapa de formulação dos indicadores, por exemplo, foi embasada em estudos já realizados
e em conceitos formulados anteriormente quando do contato com especialistas de
diferentes áreas.
A etapa de revisão bibliográfica consta atualmente de dois capítulos da tese. O primeiro
deles (Capítulo 3) trata do estudo do contexto das inundações, os impactos por ela
causados e as medidas de controle que podem ser adotadas, definindo os critérios para sua
escolha em função das características locais e de aplicabilidade das mesmas. O segundo
3
capítulo de revisão bibliográfica (Capítulo 4) trata das metodologias disponíveis para a
avaliação das alternativas, na tentativa de indicar métodos e técnicas mais adequados a
cada situação em função dos objetivos formulados.
O Capítulo 5 da tese apresenta uma descrição dos danos à infraestrutura urbana,
mencionados na literatura e apresenta a sistemática elaborada para avaliação desses danos
baseado no levantamento efetuado em diferentes municípios do estado de Minas Gerais. A
busca de elementos para a elaboração da sistemática de avaliação de danos apresentou uma
característica marcante nessa etapa: a dificuldade em obter as informações necessárias para
o seu desenvolvimento. Assim, o processo de coleta de dados teve duração de
aproximadamente dois anos sendo alimentado paulatinamente de tal forma que a etapa de
formulação da metodologia aconteceu simultaneamente com a fase final da coleta de
dados. O processo de desenvolvimento da sistemática foi evoluindo à medida que eram
obtidas novas informações.
O sexto capítulo da tese trata da sistemática utilizada para a análise de desempenho das
alternativas de controle, aqui denominadas “cenários”, com a formulação dos indicadores
de vulnerabilidade propostos e os métodos para agregação e apresentação da análise
proposta. Na etapa de formulação dos indicadores foi preocupação presente em todo o
processo, a identificação de mecanismos de fácil aplicação e informações disponíveis ou
que pudessem ser construídas facilmente pelos órgãos de planejamento municipais. Os
dados para sua determinação são advindos de diferentes meios: por manipulação de
fotografias aéreas e dados digitais, dados do IBGE e documentos das prefeituras e
institutos de pesquisa.
Uma vez que já havia sido definida previamente a área para aplicação do estudo de caso,
em função dos estudos desenvolvidos por Vianna (2000), Lima (2003) e Machado (2005),
o município de Itajubá fez parte da etapa de coleta de dados. Para esse levantamento, de
modo a subsidiar o desenvolvimento da sistemática de avaliação de danos, foram
elencados mais 4 (quatro) municípios do estado de Minas Gerais e a metodologia adotada
para a coleta de informações sobre danos à infraestrutura foi: a realização de entrevistas
com técnicos que estiveram presentes e trabalharam durante e após as inundações nos
municípios visitados, e responsáveis pelas regionais dessas companhias; a visita e busca de
4
documentação junto aos órgãos de planejamento de prefeituras municipais, universidades e
órgãos da Defesa Civil. A definição da área em função de estudos anteriores também foi
fundamental para escolhas de alguns modelos matemáticos para a obtenção dos dados
necessários para aplicação da sistemática proposta. A aplicação da sistemática encontra-se
detalhada no Capítulo 7 desta tese e os resultados dessa aplicação encontram-se descritos
no Capítulo 8, com as conclusões e recomendações listadas no último capítulo.
5
2.0 – OBJETIVOS E ETAPAS METODOLÓGICAS
2.1 – OBJETIVOS GERAIS
O presente estudo tem por objetivo geral o desenvolvimento de uma sistemática de auxílio
à decisão para a seleção de alternativas para o controle de enchentes em ambientes
urbanos, contemplando aspectos sociais, ambientais, de saúde pública, hidrológicos e
financeiros. De forma complementar será desenvolvida uma sistemática para avaliação de
danos diretos à infraestrutura urbana.
2.2 – OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Para a realização do objetivo geral foram definidos como objetivos específicos a serem
alcançados ao final da tese:
- Identificar e propor os critérios essenciais em que se deverá basear o processo de
tomada de decisão sobre a adoção de cenários alternativos para o controle de
inundações urbanas;
- Analisar as diferentes medidas não-estruturais e estruturais de controle de inundações
à luz de diferentes critérios;
- Desenvolver uma sistemática de avaliação de danos diretos decorrentes das
inundações à infraestrutura urbana;
- Identificar e formular indicadores capazes avaliar os benefícios técnicos, ambientais e
sociais de cenários compostos por medidas estruturais e não-estruturais de controle de
enchentes urbanas;
- Identificar e formular indicadores capazes de traduzir as relações entre os custos dos
danos e dos investimentos necessários para a implantação de alternativas de controle
de enchentes urbanas;
- Estabelecer uma sistemática de auxílio à decisão para a seleção de cenários para o
controle de inundações urbanas incorporando os indicadores supra citados;
- Avaliar a aplicabilidade da sistemática proposta em um estudo de caso.
2.3 – ETAPAS METODOLÓGICAS
Conforme apresentado no item 2.1, a proposta de metodologia definida para este estudo diz
respeito às atividades necessárias ao desenvolvimento de uma sistemática de auxílio à
decisão para a seleção de alternativas de controle de inundações a serem inseridas em áreas
6
urbanas. As etapas consideradas para alcançar os objetivos formulados encontram-se
ilustradas no fluxograma da Figura 2.1.
De maneira geral, a aplicação da sistemática proposta passa por três grandes grupos de
atividades que são as etapas de mapeamento e caracterização local, a definição das
alternativas de arranjos e a análise do desempenho dos arranjos nos aspectos adotados, por
meio de indicadores.
Figura 2.1 – Etapas metodológicas do desenvolvimento da tese
7
2.3.1 – Revisão bibliográfica e fundamentação teórica
A revisão de literatura se estendeu por todo o decorrer do trabalho. Dela dependeram
várias definições, dentre elas a identificação, a aplicabilidade das medidas de controle de
inundação, a definição de métodos e técnicas de tratamentos dos dados e grande parte dos
indicadores formulados.
Os critérios adotados foram embasados nos estudos de autores que vivenciaram os
problemas das inundações em países de diferentes níveis de desenvolvimento, permitindo,
assim, o estabelecimento dos critérios e a alocação dos indicadores nestes critérios. Assim,
foi iniciada a etapa de formulação dos indicadores e a definição das ferramentas e
informações que seriam utilizadas na sua obtenção. Além disso, ainda nessa etapa do
trabalho foram definidos os setores da infraestrutura urbana a serem avaliados e procedeu-
se a identificação inicial dos danos a estes setores.
2.3.2 - Mapeamento e caracterização da área
Tendo sido definido antecipadamente o local para a aplicação da sistemática, o município
de Itajubá situado no sul de Minas Gerais, a coleta de dados de caracterização do mesmo e
para formulação da sistemática de avaliação de danos à infraestrutura urbana ocorreram
simultaneamente.
Nessa etapa definiu-se o uso de fotografias aéreas para obtenção de informações sobre a
ocupação da área, foram obtidos os dados digitais para execução das demais atividades de
mapeamento e definidos os níveis de informação necessários para a aplicação da
sistemática. A coleta de dados foi feita em diferentes locais do município de Itajubá:
prefeitura, UNIFEI (Universidade Federal de Itajubá) e COPASA (Companhia de
Saneamento de Minas Gerais). Além destes órgãos foram necessárias informações do
IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), com o agravante que cada
informação fornecida foi desenvolvida em um pacote computacional diferente e formatos
diferenciados, fazendo com que fosse necessária compatibilização entre os dados para uso.
Além destes, no Departamento de Engenharia Hidráulica (EHR) da Universidade Federal
de Minas Gerais (UFMG) foram obtidos os arquivos de calibração do modelo hidráulico
HEC-RAS para a região, em função de outros estudos já desenvolvidos para o local.
8
2.3.3 – Definição das alternativas de cenários
No período passado em Itajubá, pelo contato com profissionais e professores da UNIFEI,
por documentos disponibilizados durante o processo de levantamento de dados e pelas
características físicas locais, foram definidos os cenários de análise para a aplicação da
sistemática.
Os cenários foram definidos de modo a conseguir a redução total ou parcial dos danos na
área em estudo. No caso da redução parcial, foi priorizada a região com maior densidade
de ocupação. Assim, as alternativas apresentadas e detalhadas no Capítulo 7 deste
documento foram: a situação atual, a implantação de diques laterais e um canal evacuador,
a implantação da barragem 3A definida pelo projeto de um sistema de contenção com
quatro barramentos para solução dos problemas de inundações na bacia do rio Sapucaí, e
por último, a implantação de um sistema de alerta.
A partir da definição dos cenários, do manuseio dos dados de mapeamento e caracterização
e dos resultados da modelagem hidráulica, foi possível a obtenção das informações para o
cálculo dos indicadores (manchas de inundação e demais níveis de detalhamento
necessários para a aplicação dos indicadores de vulnerabilidade).
2.3.4 – Indicadores de vulnerabilidade para análise do desempenho dos cenários
Na verdade, as etapas de coleta e tratamento de dados para a alimentação da sistemática de
avaliação do desempenho dos cenários foi feita de maneira direcionada, uma vez que os
indicadores de vulnerabilidade que fazem parte da análise já se encontravam formulados.
Os dados para alimentação da sistemática são os resultantes da modelagem hidráulica com
o HEC-RAS, dos programas ArcGIS e AutoCAD, formatados para a aplicação prevista nos
dez indicadores formulados. Esses resultados foram obtidos para cada período de retorno
utilizado na análise, aplicados a cada uma das alternativas de controle definidas.
2.3.5 – Indicadores de custo
A determinação dos indicadores de custo foi feita pela consideração, após a definição dos
cenários, dos custos de implantação dos mesmos, e dos custos dos danos em cada uma das
situações previstas.
9
Para os custos das intervenções foi feito o levantamento dos custos de implantação,
manutenção e operação de cada uma das alternativas de controle definidas. Estes custos
foram fixos para cada proposta de intervenção em todos os cenários analisados.
A obtenção dos custos dos danos foi feita mediante a previsão da inundação em cada
cenário e período de retorno. Para a obtenção dos custos dos danos às habitações, comércio
e serviços foi utilizada a metodologia obtida por Machado (2005).
Já para os custos dos danos à infraestrutura urbana foi desenvolvida uma sistemática de
avaliação de danos diretos decorrentes de inundações, que contemplou seis setores de
serviços urbanos: abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, vias urbanas,
drenagem e manejo de águas pluviais urbanas, limpeza pública e manejo de resíduos
sólidos, e distribuição de energia elétrica. Essa sistemática permitiu a estimativa dos danos
a esses setores em função das características observadas para cada sistema e dos
parâmetros das inundações.
2.3.6 – Análise desempenho-custo
A análise desempenho-custo foi feita após a agregação dos indicadores de vulnerabilidade
por um método multicritério em um “Índice de Desempenho” e da obtenção de um “Índice
de Custo” sumarizando todos os custos envolvidos na análise. Os resultados foram
apresentados para todas as situações avaliadas a partir do conceito de “ação ideal” e “ação
anti-ideal” no gráfico de Pareto permitindo, assim, a visualização do desempenho geral das
alternativas para a escolha daquelas julgadas adaptadas para a solução ou minimização dos
impactos das inundações no município de Itajubá.
10
3.0 – INUNDAÇÕES URBANAS
As inundações em áreas urbanas são reflexos da combinação de eventos hidrológicos em
áreas ocupadas sem critério com deficiências do planejamento da ocupação do espaço
urbano.
A grande concentração da população em áreas urbanas é um fenômeno agravante das
inundações. Na América Latina, o Brasil com mais de 80% da população vivendo nas
cidades, a Argentina (Bertoni et al., 2003) com população urbana acima de 89%, Bolívia
(Terrazas e Seleme, 2003) com 62% de população urbana, Paraguai (Domecq et al., 2003)
com 53,7% de população urbana em 1998, Peru (Reyes, 2003) com 68% de população
urbana e Uruguai (Genta e Teixeira, 2003) com 90% da população urbana, sofrem com as
inundações. Nestes países, destacam-se, ainda, os efeitos da ocupação de áreas ribeirinhas
a rios e arroios.
No Brasil, obras mal projetadas diminuem a seção de escoamento de rios, obstruem o
escoamento pela locação de pilares de pontes em locais inadequados, sedimentos ficam
depositados no fundo dos rios e córregos e toda sorte de materiais (resíduos de construção,
móveis e eletrodomésticos e até veículos) são encontrados obstruindo o escoamento e
potencializando o problema.
As conseqüências dessas atividades são a ocorrência, cada vez mais freqüente de
transbordamentos dos cursos d‟água, e empoçamentos distribuídos ao longo de toda a
bacia. Os resultados vão desde a ocorrência de pequenas perdas materiais, interrupção no
tráfego, até a perda de vidas humanas.
3.1 – TIPOS DE INUNDAÇÕES
As cheias são elevações do nível da água, não representando, necessariamente, uma
inundação. Para constituir uma enchente ou inundação, uma cheia deve estar associada ao
uma ocupação vulnerável.
As enchentes ou inundações são diferenciadas de acordo com as razões para sua
ocorrência, assim como pelas características dos locais em que elas acontecem. Esses
eventos podem ocorrer de forma localizada ou atingir grandes áreas de acordo com as
11
características locais. Garry et al. (1999) e Dégardin e Gaide (1999) descrevem os tipos de
inundações conforme o exposto a seguir.
3.1.1 – Inundações lentas ou inundações fluviais
As inundações lentas ocorrem quando há a elevação lenta das águas de cheias ocasionadas
por chuvas prolongadas em locais de relevo plano. Elas aparecem algumas dezenas de
horas após a chuva e se propagam lentamente em direção a jusante de grandes bacias
hidrográficas (bacias com várias centenas de quilômetros quadrados). Essas inundações
são características de regiões planas e devido ao grande intervalo de tempo entre a
precipitação e a cheia, é possível prever a inundação, principalmente se houver instalado
um sistema de alerta, possibilitando assim, a eventual desocupação da área. São
inundações que podem representar uma ameaça à população ribeirinha, chegando a fazer
vítimas pelas suas características. Esses eventos podem se prolongar por dias ou por
semanas, ocasionando danos aos bens móveis, distúrbios às atividades locais, custos
indiretos a longo prazo e prejuízos psicológicos graves.
3.1.2 – Inundações rápidas ou inundações por cheias torrenciais
Esse tipo de inundação corresponde às cheias nas quais o tempo de concentração das águas
é, normalmente, inferior a 12 horas. Elas se formam em bacias hidrográficas acidentadas,
mas também em planaltos. A rapidez com que ocorrem essas cheias impede, de maneira
geral, a eficiência de sistemas de alerta para evacuação da população ameaçada. A altura
de submersão, a velocidade do escoamento e a razão de subida das águas da ordem de
centímetros por hora, e o transporte de materiais que tornam as ondas de cheia mais
destrutivas, representam fatores agravantes desse tipo de inundação, elevando os riscos e
perigos à vida das pessoas juntamente com seus bens.
3.1.3 – Inundações por escoamento urbano
Esse tipo de inundação ocorre quando a rede de drenagem não é suficiente para evacuar as
águas pluviais. As inundações por escoamento urbano são conseqüência da grande
concentração de obras e da impermeabilização do solo em meio urbano, que causam: o
aumento do volume e da velocidade do escoamento na superfície; a introdução de redes de
condutos enterrados e cobertos para a condução das águas pluviais geradas na superfície; e
a capacidade limitada dessas redes em conduzir os volumes gerados pelo escoamento.
Essas inundações ocorrem, geralmente, em bacias hidrográficas de pequena área (menos de
12
10km2) e cujos eixos drenantes são muito curtos (menos de 5km). Os tempos de
propagação das cheias são reduzidos e os transbordamentos ocorrem muito rapidamente. A
possibilidade de ultrapassar a capacidade de escoamento da rede e obstruções à entrada da
água nos dispositivos de coleta são fatores agravantes desse tipo de inundação. O curto
intervalo de tempo em que ocorrem esses eventos impossibilita a adoção de um sistema
eficaz de advertência da população.
3.1.4 – Inundações pelas torrentes
As torrentes são cursos d‟água de declividade forte (superior a 6%) apresentando vazões
irregulares e alto volume de escoamento. Esses cursos d‟água são geradores de grandes
riscos de inundações acompanhados de erosão e acumulação maciça de materiais.
3.1.5 – Submersões marinhas
Esse tipo de inundação ocorre na zona costeira, pelo mar, em condições meteorológicas e
maregráficas severas. Elas afetam, em geral, as regiões situadas abaixo do nível do mar,
mas também, às vezes, a região acima deste, quando do enfraquecimento de obras de
proteção. Esse tipo de inundação ocorre devido: à ruptura ou a destruição de barreiras de
dunas seguida de erosão; ao transbordamento ou à ruptura de diques ou obras de proteção;
e a fendas de maior amplitude provocada por deslizamentos submarinos (Les Saintes-
Maries-de-la-Mer, 1985 apud Garry et al., 1999).
3.1.6 – Inundações estuarinas
Esse tipo de inundação ocorre quando há a conjunção de uma cheia fluvial com a elevação
excepcional do nível do mar de modo a bloquear ou reduzir o ritmo de evacuação da cheia.
As variações de nível desse tipo de inundação seguem as modificações dos níveis impostos
pela maré e pelas cheias fluviais.
3.1.7 – Inundações por remanso da rede de drenagem pluvial
Os alagamentos intensos de uma zona urbana podem ser absorvidos pela rede de drenagem
local, mas, a jusante, o volume escoado pode ultrapassar a capacidade de escoamento
desses condutos, de modo que os mesmos expulsam o volume excedente pelos orifícios
existentes no subsolo e na superfície, ou ainda por vasos sanitários e demais componentes
da rede de esgotamento sanitário.
13
3.1.8 – Inundações por elevação do nível do lençol freático
A elevação do nível do lençol pode ocorrer de forma natural ou artificial. De maneira
natural, o lençol freático eleva seu nível quando há a ocorrência de chuvas abundantes e
prolongadas de modo a recarregar o lençol freático até que o mesmo surja na superfície em
virtude da lentidão do escoamento no subsolo. Essas inundações apresentam pequeno risco
às pessoas, no entanto, podem ocorrer danos consideráveis às vias e às construções. De
maneira artificial, a elevação do lençol freático pode ocorrer quando há a parada do
bombeamento do lençol para o rebaixamento do mesmo, permitindo que este se eleve, com
o risco de atingir a superfície. As conseqüências, neste último caso, são semelhantes às do
caso anterior.
3.2 – IMPACTOS DAS INUNDAÇÕES
As comunidades atingidas por eventos de inundação estão sujeitas a impactos de diferentes
intensidades, dependendo da magnitude dos mesmos. Os impactos de menor intensidade
estão relacionados a pequenos eventos e incluem, principalmente, problemas de saúde. Os
de intensidade moderada possuem uma freqüência menor, mas atingem maiores áreas,
podendo haver interrupção temporária dos sistemas de transporte e das atividades urbanas.
Os impactos de maior intensidade causam maiores danos resultando em grandes impactos
na economia urbana.
Dentre os perigos aos quais a população que ocupa as planícies de inundação está sujeita,
Lima-Queiroz et al. (2003) enumeram os seguintes:
Perdas de vidas humanas;
Degradação de condições de saúde coletiva;
Perdas materiais diretas decorrentes da ação física, química e biológica das águas e da
deposição de sedimentos;
Perdas indiretas, resultantes de interrupção ou perturbação de serviços (transportes,
comunicações, abastecimento de água e sistemas de esgoto, etc.);
Ruptura do processo produtivo, o qual pode afetar o bem-estar econômico de uma
comunidade e, possivelmente, as economias regionais e nacionais.
Os impactos na saúde correspondem àqueles relacionados com a proliferação de vetores
14
causadores de doenças e a transmissão de outras moléstias de veiculação hídrica. Os
impactos estruturais dizem respeito às deficiências dos sistemas de drenagem que podem
ocasionar danos às edificações e afetar o sistema de transporte. Impactos ambientais são
causados quando o escoamento superficial torna-se potencial fonte de poluição difusa e
carreia inúmeros agentes poluidores, e os impactos econômicos surgem em decorrência da
combinação dos três impactos anteriores, refletindo em custos públicos e privados
(Parkinson, 2004).
Normalmente, quem mais sofre com a incidência de inundações é a população que habita
as regiões mais baixas, os terrenos íngrimes e as beiras de rios e córregos. A freqüência
com que essas áreas são inundadas acaba por trazer muitos danos e perigos à população. A
população situada dentro da mancha de inundação é a que mais sofre, mas no tocante às
doenças, o bairro com alto atendimento de drenagem e outros serviços públicos tal como a
coleta de lixo, também sofre com as falhas desse serviço. A proliferação de doenças tais
como a dengue, disseminadas por vetores alados, também atinge a população que habita
fora da mancha de inundação.
Segundo Aranha (1981) apud Salgado (1995), os prejuízos das inundações são afetados
por uma série de fatores, muitas vezes dificultando uma avaliação mais precisa. Dentre
esses fatores podem ser citadas as características de cada região tais como a conformação
topográfica, a ocupação do solo, o regime hidrológico, constituindo um grande número de
informações a serem levantadas o que pode vir a elevar sobremaneira os custos de pesquisa
de campo.
3.2.1 – Risco de inundação
Inundações não são constituídas, somente, de processos físicos, naturais, que levam ao
transbordamento de um corpo d‟água, mas também, à exposição de pessoas e de bens na
planície de inundação. Entende-se por desastre a ocorrência natural ou processo induzido
de eventos com potencial para geração de prejuízos imediatos e perigos futuros. O risco,
por sua vez, pode ser definido como sendo a probabilidade ou possibilidade de ocorrência
desses eventos, fatos ou resultados indesejáveis (Smith, 2000 e Vieira, 2005).
No processo de tomada de decisão, no que diz respeito à busca de soluções para o
problema das inundações urbanas, a questão do risco de inundação deve ser abordada
15
quando da necessidade de escolha entre as possíveis alternativas de solução que atendam
aos objetivos de um projeto e no grau de proteção determinado pela política na qual se
insere esse projeto. Há casos em que limitações financeiras, políticas e sociais determinam
a mudança temporária ou definitiva nos objetivos de proteção do projeto, de modo a
atender a realidade presente. Assim, a avaliação do risco pode sugerir a não adoção de
solução técnica, mas a convivência com a situação e o preparo para a mesma (Plate, 2002).
Um gerenciamento eficiente do risco de inundação deve levar em conta os riscos naturais
que por sua vez devem estar incorporados aos códigos urbanísticos dos municípios,
privilegiando medidas de valorização das zonas inundáveis no ambiente urbano, podendo
adotar uma abordagem múltipla e garantindo, dessa forma, a segurança da população e das
atividades inseridas na região ribeirinha (Dégardin e Gaide, 1999).
Na análise do risco de inundação dois elementos aparecem de maneira bastante clara
conforme apresentado na Figura 3.1: a aleatoriedade e as conseqüências. A aleatoriedade
está diretamente ligada ao reflexo físico ou impacto de um evento aleatório, no caso em
questão, a ocorrência de uma inundação proveniente de uma cheia. As conseqüências
relacionam a vulnerabilidade, representada pelas características de ocupação que
potencializam os danos, e a exposição diz respeito à localização e quantidade de elementos
com potencial para serem danificados.
Figura 3.1 – Relação entre os componentes do risco (Adaptado de Zonensein, 2007)
A princípio, a aleatoriedade está relacionada ao caráter não determinístico de algo podendo
ser definida como a probabilidade de ocorrência de um fenômeno natural. Algumas das
16
alternativas de expressão da aleatoriedade são feitas por aquelas que caracterizam um
evento de inundação: o período de retorno e a duração da inundação, a profundidade da
água tolerável e a velocidade do escoamento, de modo que haja parâmetros de comparação
a partir da mesma escala de medida (Agences de L‟Eau, 1998).
A análise da aleatoriedade deve levar a um conhecimento objetivo, permitindo a sua
quantificação e repartição espacial, utilizando-se de modelagem hidrológica e hidráulica de
para determinar os parâmetros característicos da inundação (duração, velocidade e altura)
(Agences de L‟Eau, 1998).
De acordo com Garry et al. (1999), a aleatoriedade de referência pode ser expressa como o
período de retorno escolhido para determinação da inundação de referência em decorrência
dos objetivos da análise. De uma maneira geral, os níveis de aleatoriedade de referência
são determinados em função dos parâmetros físicos da inundação e dos danos a ela
atribuídos.
A Tabela 3.1 apresenta os níveis de aleatoriedade em função da altura de submersão
tomando, a princípio, uma altura de submersão de 1 (um) metro como referência. Essa
altura foi definida por ser tomada como altura limite em que a mobilidade de um adulto é
fortemente reduzida e a mobilidade de uma criança é impossível. Para essa mesma altura
de submersão há ocorrência do levantamento e deslocamento de veículos constituindo
danos aos mesmos e o bloqueio de vias, e ainda, em função dos serviços de atendimento às
emergências, há perda de mobilidade e dificuldades no atendimento. Mas deve-se
considerar que dependendo das condições, alturas de lâmina de água bastante inferiores já
reduzem drasticamente a mobilidade de uma pessoa, ficando, assim, a determinação da
aleatoriedade mais crítica, relativa às condições locais existentes.
Tabela 3.1 - Qualificação da aleatoriedade em função
da altura de submersão (Garry et al., 1999)
Altura Aleatoriedade
H<1 m Média ou fraca
H1 m Forte
Segundo esses autores, em zonas de escoamento rápido, pode-se considerar, ainda, uma
aleatoriedade mais forte para uma altura de submersão de 0,50m ou mesmo menor. Dessa
17
forma, a análise da aleatoriedade em função da altura de submersão e da velocidade do
escoamento, foi considerada como mostrado na Tabela 3.2.
Mesmo sem se considerar a aleatoriedade, durações muito longas (superiores a 48 horas),
ou particularidades de áreas isoladas, elevadas natural ou artificialmente, e o
distanciamento de áreas fora da área atingida, são informações que devem ser consideradas
para redução dos riscos.
Garry et al. (1999) colocam que nos casos em que há falha na medida de controle adotada
ou quando é ultrapassado o limite de proteção da obra, os danos podem ser superiores
àqueles onde não há proteção alguma. O limite de altura de submersão em determinados
locais deve ser visto com prudência, uma vez que a velocidade do escoamento pode
aumentar os danos e modificar as relações físicas que regem os princípios da aleatoriedade.
A Tabela 3.2 apresenta as sugestões de Scarwell e Laganier (2004) para classificação da
aleatoriedade associando a altura de submersão, a duração da inundação e a velocidade de
escoamento.
Tabela 3.2 - Qualificação da aleatoriedade em função da altura de submersão e da
velocidade do escoamento (Scarwell e Laganier, 2004) Altura
< 0,5m 0,5m ≤ h ≤ 1,0m 1m < h ≤ 1,5m > 1,5m
< 48 horas Fraca Fraca se v<1,5m/s
Média se v>1,5m/s Média Forte
de 2 a 8 dias Fraca Média Média se v<0,5m/s
Forte se v>0,5m/s
Forte se v<1,5m/s
Muito forte se
v>1,25m/s
de 8 a 15 dias Fraca se v<1,5m/s
Média se v>1,5m/s Média Forte Muito forte
> 15 dias Média Média se v<0,5m/s
Forte se v>0,5m/s
Forte se v<1,5m/s
Muito forte se v>1,25m/s Muito forte
A vulnerabilidade pode ser caracterizada pelas conseqüências diretas ou indiretas, advindas
ou esperadas para a população em decorrência das inundações. Ela se baseia em critérios
sócio-econômicos da ocupação do solo na área inundada na tentativa de compreender a que
ponto a ocorrência de um evento pode afetar a dinâmica do desenvolvimento de uma
sociedade (Grelot, 2004)
A análise da vulnerabilidade deve levar em conta a diversidade de ocupação do solo, e
Duração
18
deve tomar uma escala de medida comum a fim de permitir classificar as características
dos diferentes tipos de ocupação de modo a atribuir a cada elemento de parcela, um valor
representativo da vulnerabilidade. Esse valor deve incorporar não apenas os valores
econômicos, mas também e tão importante quanto, os valores sociológicos.
A análise da diversidade deve permitir determinar um risco máximo aceitável, que
traduzirá o objetivo da proteção que se quer atribuir a uma determinada área. O objetivo de
proteção será uma variável que expressará as necessidades dos indivíduos, as
especificidades locais e a percepção da população frente ao risco de inundação (Agences
de L‟Eau, 1998).
3.2.2 – Abordagens utilizadas na determinação das áreas de risco de inundação
Uma forma de determinar as áreas propensas a sofrerem por ocasião das inundações, é
estabelecendo um mapa de risco. Pesquisas recentes abordam a questão do risco
essencialmente sobre a determinação da aleatoriedade: estimativa das vazões de cheia para
dadas freqüências, a elaboração de mapas de zonas inundáveis e a definição da altura de
submersão. Normalmente, os riscos de perdas econômicas e humanas são descartados
dessa análise assim como acontece com os meios de prevenção da cheia.
Uma abordagem simplificada de obtenção do risco de inundação é feita a partir do exame
da rede hidrográfica, ocupação do solo e outras características físicas da região. O
levantamento desses dados fornecerá uma avaliação preliminar para a implantação do
ordenamento do uso do solo locais. Essas informações podem ser complementadas por
meio de questionários aplicados junto à população como intuito de recolher informações
mais concretas a respeito da ocorrência de inundações passadas, e sobre as atividades
relacionadas à prática de prevenção do risco adotada pela população. Apesar da
simplicidade apresentada pelo levantamento aplicado a essa avaliação, é recomendado que
o mesmo seja executado por especialistas, que estejam atentos a detalhes importantes da
avaliação, e que tenham espírito crítico e capacidade de síntese, requisitos estes adquiridos
pela experiência.
As informações relativas às inundações históricas são, em geral, reduzidas ou requerem um
alto grau de cautela no seu tratamento. Em caso de inexistência de dados de inundações
passadas, a única informação a ser utilizável é a análise hidrogeomorfológica da área. Essa
19
análise se apóia na análise das formas do relevo e características do curso d‟água para
determinar as áreas inundáveis para as grandes inundações e as zonas submersíveis pelas
inundações mais freqüentes.
A exploração direta de inundações históricas consiste em pesquisar, em arquivos, a
descrição das inundações mais fortes observadas e os seus respectivos danos, registrar os
mesmos com descrição dos locais e da memória da época. Posteriormente são estimadas as
áreas atingidas e os danos resultantes na situação atual.
A utilização de dados coletados (imagens de sensores remotos, cartografia) tanto durante
quanto após a passagem da cheia, fornecem informações indispensáveis sobre as cotas
atingidas e sobre os mecanismos de escoamento em períodos de inundação.
Para a análise relativa à ocorrência de uma cheia rara, privilegia-se os registros de cheia.
Se as inundações recentes não correspondem a cheias raras, recorre-se à análise histórica
ou ao método hidrogeomorfológico, sendo este somente utilizado quando não há uma
inundação conhecida (Dégardin e Gaide, 1999 e Garry et al., 1999).
3.3 - DANOS DECORRENTES DAS INUNDAÇÕES EM ÁREAS URBANAS
Perdas por inundação são caracterizadas como a ocorrência simultânea de abundância de
água inundando áreas além do leito dos rios e a ocorrência de danos potenciais na área
inundada (Kundzewicz e Xia Jun, 2004). A avaliação dessas perdas é de fundamental
importância no processo de gerenciamento de recursos financeiros, normalmente limitados,
destinados ao controle de inundações.
Os danos decorrentes das inundações não se limitam aos prejuízos materiais quantificáveis,
alguns deles são de difícil mensuração. Dutta et al. (2001) e König et al. (2002) classificam
os danos decorrentes das inundações como tangíveis e não tangíveis ou intangíveis. Danos
tangíveis são aqueles que podem ser avaliados quantitativamente em termos econômicos,
tais como danos às edificações. Danos intangíveis são aqueles que são difíceis de serem
expressos em valores econômicos, tais como a inquietude, incômodos e transtornos às
atividades sociais.
Tanto os danos tangíveis quanto os intangíveis podem, ainda, ser classificados em danos
20
diretos e indiretos. Danos diretos são aqueles que atingem bens materiais, danos imediatos
causados por erosão e poluição. Os danos indiretos não incluem danos materiais, não são
contínuos, mas duram durante as inundações e um período após as mesmas. Os referidos
autores indicam, ainda, a ocorrência de conseqüências sociais, que são efeitos de longo
prazo negativos causados pela freqüência e severidade das inundações como danos
indiretos. Inundações freqüentes ocasionam desenvolvimento regional restrito, a redução
do desenvolvimento econômico, afetam o bem estar da população e a redução dos valores
das propriedades na área afetada.
Na categoria de danos diretos estão inseridos os danos às propriedades públicas e privadas
e ao seu conteúdo pela perda ou desgaste dos mesmos pela ação física (pressão, empuxo),
química e biológica das águas e pela deposição de sedimentos. Os custos de serviços
emergenciais para as atividades de evacuação salvamento e limpeza, os prejuízos
decorrentes dos danos à infraestrutura urbana, o custo do congestionamento do trânsito
urbano e aos veículos e os prejuízos à saúde estão incluídos nessa categoria de danos
(Machado, 2005).
Os danos tangíveis podem, ainda, ser classificados como danos atuais e danos potenciais.
Os danos atuais são aqueles provenientes de uma cheia atual. Os danos potenciais são os
máximos danos que podem ocorrer, assumindo que nenhuma ação é tomada para reduzir os
danos à população afetada durante um evento de inundação. A conversão dos danos
potenciais para danos atuais é feita por meio de fatores de redução de danos em função do
tempo de antecedência do alerta e da consciência e prontidão da população afetada (New
South Wales Government, 2005).
A avaliação de danos de inundação pode ser feita por método direto seguindo duas
abordagens. A primeira delas utiliza dados históricos, cuja obtenção seja baseada na
identificação e diagnóstico de prejuízos relacionado a um evento de inundação ocorrido e
consiste na obtenção direta da relação de altura de inundação versus prejuízo total (Grig e
Helwweg, 1975 apud Machado 2005 e Handmer, 1986 apud Salgado, 1995).
A segunda abordagem introduz o conceito das curvas de danos em função da profundidade
de submersão (curvas DPS). As curvas DPS podem ser construídas a partir da síntese de
21
dados de danos reais de chuvas passadas, ou a partir da estimativa de danos hipotéticos
baseados nos padrões de uso e ocupação do solo, tipo de objetos e informações coletadas
por meio de questionários para obtenção de ocupações típicas de classes sociais (Dutta et
al., 2003). NZIR (2004) recomenda a construção de curvas DPS para os danos a
residências pela facilidade de categorização dos dados para essa ocupação.
Segundo Tucci (1997), a determinação das curvas com base em dados históricos apresenta
algumas limitações para sua utilização, pois a mesma admite que o crescimento da região
com o passar dos anos tenha sido praticamente nulo, que os prejuízos com inundações
tenham sido repostos, que os valores dos prejuízos sejam uniformizados (consideram a
inflação do período) e que o procedimento de avaliação dos prejuízos seja o mesmo nas
diferentes enchentes para que não ocorra tendenciosidade de avaliação. Já a abordagem
sintética (DPS), apresenta como vantagens a estimativa dos prejuízos para qualquer cheia,
em qualquer bacia em bases padronizadas e a avaliação consistente dos prejuízos, com isso
permitindo a execução de análises de sensibilidade com facilidade e rapidez. Dentre as
desvantagens, estão as dificuldades na determinação do prejuízo atual a partir das perdas
potenciais estimadas e a padronização da metodologia que pode não ser adequada para
todas as condições.
Segundo Salgado (1995), as curvas DPS consistem na apresentação do valor monetário do
prejuízo associado a cada altura de inundação, para cada tipo de unidade econômica,
separadamente para edificação, conteúdo e estoque (inventário), sendo a metodologia mais
utilizada para a determinação de danos às propriedades. Essas curvas com a utilização de
dados reais foram desenvolvidas no seguintes estudos:
- Torterotot (1993), com dados de oito cidades da França;
- Dutta et al. (2001) e Dutta et al. (2003) para a bacia hidrográfica do rio Ichinomiya,
Japão;
- Lima (2003) para o município de Itajubá, Brasil;
- Aitken (1974) apud Machado (2005), para a Austrália;
- Cur e Taw (1990) apud Machado (2005), para a Holanda;
- Machado (2005) para os setores de comércio e serviços no município de Itajubá, Brasil.
A utilização de dados sintéticos na obtenção das curvas DPS foi objeto dos trabalhos de:
- Salgado (1995) no município de São João de Meriti, Brasil;
22
- Penning-Rowsell e Chatterton (1977) na Inglaterra;
- Machado (2005) para os danos às propriedades residenciais em Itajubá, Brasil;
- Crippen et al. (1972) e McBean et al. (1988), apud Machado (2005), no Canadá.
No estudo apresentado por Penning-Rowsell e Chatterton (1977) foram desenvolvidas
curvas altura de inundação x prejuízo para 21 categorias básicas de propriedades
residenciais na Inglaterra, subdividindo-as por classe social dos ocupantes, idade da
propriedade e duração da cheia, num total de 80 curvas diferentes.
No estudo apresentado por Machado (2005) foram desenvolvidas curvas contemplando as
relações características de residências com padrões de ocupação distintos, e diferentes
categorias de comércio e serviços. As curvas obtidas no estudo representam a síntese das
informações sobre os prejuízos potenciais causados por inundações no contexto brasileiro e
foram aplicadas ao município de Itajubá. Para a obtenção dessas curvas foram utilizados
dados sintéticos para a avaliação de danos às residências e seu conteúdo, e dados reais para
a avaliação de danos aos setores de comércio e serviços.
No estudo de Dutta et al. (2001), constam as metodologias aplicadas no Japão, Reino
Unido, Estados Unidos e Austrália, que serão descritas a seguir.
O Japão, por meio do Ministério da Construção (MOC), efetua-se uma estimativa
econômica das perdas para cada cheia seguindo o procedimento descrito em “Outline of
River Improvement Economic Research Investigation” (MOC, 1996 apud Dutta et al.,
2001). Esse documento relata que para a estimativa de danos, tanto pode ser executada a
vistoria direta específica para uma cheia particular, quanto também pode ser utilizada a
estatística de dados prévios de profundidade-dano para categorias específicas de
propriedades, bem como fórmulas empíricas baseadas em dados de danos de inundações
passadas. Esta metodologia somente é utilizada para a obtenção de danos primários diretos.
Os danos primários indiretos são estimados nas estatísticas dos danos primários diretos.
Para o Japão foram estimados os danos gerais a bens (edifícios residenciais e não
residenciais), danos a colheitas e danos à infraestrutura pública (danos a rios, rodovias,
pontes, transporte, telecomunicações, suprimento de energia elétrica). As perdas em
negócios são estimadas em 6% do total dos danos a bens.
23
No Reino Unido, Middlesex Polytechnic Flood Hazard Research Center (MOFHRC)
desenvolveu uma metodologia de estimativa de danos de inundações baseadas em três
manuais:
Blue Manual (Penning-Rowssel e Chatterton, 1977) - apresenta técnicas de avaliação
de danos e uma série de dados de profundidade-dano para um grande número de
edifícios urbanos e seus conteúdos;
Red Manual (Parker et al., 1987) – apresenta dados de profundidade-dano e métodos
de avaliação para os tipos mais comuns de perdas indiretas incluindo os danos
associados com manufatura, varejo, tráfego em rodovias, utilidades e serviços
domésticos e de emergência; e
Yellow Manual (Penning-Rowssel, 1992 apud Dutta et al., 2001) – este manual
expandiu os anteriores tratando da avaliação dos custos com a prevenção da erosão e
avaliação dos efeitos sobre o meio ambiente.
Nos Estados Unidos, o U. S. Army Corps of Engineers (USACE) produziu em 1988
National Guidelines Development Procedures Manual no qual a metodologia adotada é
muito ampla para a estimativa de danos a edifícios urbanos e para a agricultura. No
entanto, não foram desenvolvidos métodos específicos para a estimativa de danos indiretos
tais como perdas por interrupção de serviços.
Na Austrália, apesar das tentativas, não há, segundo os autores, uma metodologia padrão
para a avaliação de danos decorrentes das inundações.
Na seqüência será feito o levantamento dos danos e os métodos para sua avaliação
tomando como referência os estudos desenvolvidos por Penning-Rowsell e Chatterton
(1977) e Parker et al. (1987) feitos para o Reino Unido e complementados por trabalhos de
outros autores.
3.3.1 - Danos às residências
Os componentes da inundação que mais afetam a vulnerabilidade dos elementos de uma
edificação são, principalmente, a profundidade e a duração da submersão, e a velocidade
do escoamento. A susceptibilidade aos danos de inundações pelas propriedades
residenciais pode ser dividida em dois grupos: componentes da edificação propriamente
dita e ao seu conteúdo.
24
A tipologia do evento de inundação, cuja qualificação determinará a duração da mesma, a
tipologia do habitat local (a presença ou não de subsolo na edificação) e a possibilidade de
remanejamento do mobiliário e demais bens na residência são fatores que interferem
diretamente nos danos às residências. Além destes, são fatores que interferem diretamente
na intensidade dos danos, a qualidade do material empregado na obra e o processo
construtivo utilizado (Torterotot, 1993).
Os danos aos componentes da edificação correspondem aos danos à alvenaria incluindo
elementos de decoração, instalações elétricas, hidráulicas, telefônicas e de gás, portões,
cercas e paisagens. Os danos ao conteúdo incluem equipamentos elétricos, eletrônicos e de
aquecimento, móveis, roupas, livros e ornamentos.
Martin (1974) apud Penning-Rowsell e Chatterton (1977) classifica os danos esperados
segundo a inundação como sendo:
- Danos imediatos: equivalem aos danos superficiais ao conteúdo resultante da imersão e
da velocidade da água durante a inundação;
- Danos conseqüentes: equivale aos danos devido à umidade remanescente na estrutura da
obra;
- Deterioração subseqüente das peças de madeira pelo processo de umedecimento e
secagem, e pelo impedimento da aeração de peças de madeira com o aumento da
umidade.
São afetados pelo contato direto com as águas, calçadas, áreas pavimentadas e cercas
divisórias; as paredes; os pisos e esquadrias, em especial as de madeira; as fundações e
pisos; e as instalações elétricas e telefônicas. Os danos mais freqüentes à construção
observados são os danos à pintura, emboço e reboco, ao piso e revestimentos cerâmicos,
instalações elétricas e hidráulicas (Penning-Rowsell e Chatterton, 1977).
Os custos relacionados aos danos podem incluir tanto os custos de reparo como a
substituição do item danificado. Os custos de reparo podem ser estimados por consulta a
empreiteiros e demais profissionais da área, ou por meio de informações de sindicatos e
associações de indústrias da construção civil. Com relação aos danos às instalações, após a
secagem, as mesmas deverão ser testadas por profissionais para a certificação das
25
condições de funcionamento. Possíveis danos devem ser identificados e reparados.
Os danos aos equipamentos elétricos dependem tanto da extensão quanto da duração das
inundações, assim como do tempo de uso do equipamento e da sua localização dentro da
edificação. Os custos envolvidos podem constar desde os custos de reparo até a
substituição dos mesmos. O mobiliário pode, eventualmente, ser reparado, mas peças
embutidas implicam em custos de reparo equivalentes aos custos de substituição.
Revestimentos do tipo carpete podem sofrer danos desde a sua descoloração até o
encolhimento dos mesmos, podendo freqüentemente, necessitar de substituição.
Os custos de limpeza de residências podem ser estimados em pelo menos 20 horas de
trabalho para inundações de pequena profundidade. Para inundações com sérias
conseqüências, podem ser estimadas até 15 horas de trabalho para cada quarto da
residência (Penning-Rowsell e Chatterton, 1977).
De uma maneira geral, a tarefa de limpar as residências é feita pelos próprios moradores
que faltam ao trabalho para executar a tarefa. O tempo gasto nesse serviço é determinado,
entre outros fatores, em função da altura e da duração da inundação, da quantidade de
sedimentos e detritos transportados pela onda de cheia, do grau de poluição das águas, das
características da construção, da mão-de-obra envolvida, etc. Na situação de inexistência
de informações sobre alguns desses fatores, utiliza-se somente a altura de inundação para
estimativa do tempo de limpeza. A sua determinação pode ser feita por meio de entrevistas
entre os moradores que passaram pela experiência ou por consultas a empresas
especializadas em serviços de limpeza.
O custo dos dias faltados é determinado em função da renda média diária das pessoas
envolvidas no processo sendo estimados pela renda per capita da população residente na
área atingida (Salgado, 1995).
Os custos de recuperação e/ou reposição das propriedades e bens danificados podem ser
obtidos junto aos prestadores de serviço locais, às empresas fornecedoras de materiais e
equipamentos e junto aos sindicatos e associações ligados à área de construção civil.
26
3.3.2 - Danos aos setores de comércio e serviços
Para a avaliação de danos aos setores de comércio, são recomendadas duas metodologias.
A primeira delas consiste na aplicação das informações dos padrões de profundidade/dano
para a edificação e a segunda consiste na aplicação de questionários para a
complementação dos dados da metodologia anterior e caracterização da atividade. Segundo
Penning-Rowsell e Chatterton (1977), os danos ao setor de comércio varejista é o que
apresenta o maior dano potencial por unidade de área. Isso se deve à combinação do alto
valor do estoque com a intensa ocupação do espaço.
Para os setores de comércio e serviços, também podem ser adotadas tanto a abordagem a
partir de dados históricos quanto à abordagem a partir de dados sintéticos. As vantagens e
desvantagens de cada uma das metodologias nortearão a sua escolha ou recusa.
A utilização de dados históricos tem como principal vantagem uma avaliação dos danos ao
setor, aparentemente mais convincente, uma vez que a mesma será feita a partir de dados
reais de danos a uma área específica. Em contrapartida, essa metodologia apresenta como
principal desvantagem o fato de dados de eventos atuais não serem confiáveis para a
avaliação de inundações futuras, uma vez que a utilização desses dados pode vir a fornecer
avaliações tendenciosas, acusando os danos mais óbvios, enquanto alguns danos ficam
ocultos muitos meses após o evento de inundação que o causou.
A principal dificuldade encontrada na utilização de dados sintéticos para a avaliação dos
danos aos setores do comércio reside na dificuldade de incorporação de vários aspectos dos
danos nos dados padrões de cheia (velocidade, concentração de fluentes, etc.). Além disso,
os dados resultantes podem não ser sempre aplicáveis a áreas semelhantes em função de
particularidades da área relacionadas à qualidade dos artigos oferecidos. Ao mesmo tempo,
a utilização da abordagem por dados sintéticos é bastante utilizada diante da escassez de
dados históricos.
Os danos ao setor de comércio e serviços estão relacionados aos danos às mercadorias, à
edificação, aos equipamentos, e aos custos de limpeza. As categorias mais sensíveis aos
danos por inundação são: empresas de produtos alimentícios (supermercados, mercearias,
laticínios, frigoríficos, peixarias, granjas, confeitarias, etc.), tabacarias, revistarias,
27
livrarias, papelarias, sapatarias, comércio de eletroeletrônicos, comércio de produtos
químicos e de fotografia. Penning-Rowsell e Chatterton (1977) recomendam obter dados
de danos ao estoque e à propriedade para diferentes alturas de submersão de acordo com o
padrão construtivo levantado por meio de questionários.
3.3.3 - Danos diretos às indústrias
De forma análoga aos itens anteriores, a avaliação dos danos decorrentes de inundações às
indústrias precede da identificação das mesmas (ramo de atividade) e em qualificar os
componentes das instalações físicas, caracterização de estoque e matéria prima utilizada. A
aplicação de questionários específicos para a caracterização dos danos, mais uma vez, é
uma ferramenta fundamental no processo de determinação destes.
Assim como na avaliação dos danos residenciais e nos setores de comércio e serviços,
pode-se adotar tanto a abordagem por dados históricos quanto a abordagem por dados
sintéticos. Ambas as situações apresentam vantagens e desvantagens conforme exposto a
seguir.
A utilização de dados de danos de inundações passadas para a composição das relações
padrões profundidade – dano apresenta como desvantagens: a inexistência de
documentação confiável de dados das inundações; a falta de acurácia na estimativa dos
danos feita imediatamente após a cheia; e a não consideração no processo, das perdas
indiretas (perdas na produção). Torterotot (1993) recomenda que o tempo ideal para a
elaboração de entrevistas para a obtenção de dados de perdas por inundações esteja entre 2
e 4 anos. Dessa forma diminui-se o risco de superestimativa dos prejuízos por questões
emocionais e, também, no caso contrário, evita-se o esquecimento de aspectos importantes
da avaliação.
A abordagem sintética, nesses casos, é feita tomando como base o conhecimento sobre o
gerenciamento da indústria. A natureza hipotética da avaliação é uma desvantagem
apontada para a abordagem em virtude da inacurácia das estimativas. No entanto, essa
abordagem é preferida por levar em consideração as práticas tecnológicas atuais
empregadas pelas indústrias analisadas (Penning-Rowsell e Chatterton, 1977).
A análise dos dados se refere ao tipo de negócio, área total, níveis dos pisos, distribuição
28
do valor atual e susceptibilidade aos danos pela água para equipamentos e matéria prima,
estimativa dos custos totais dos danos físicos, produtividade semanal e capacidade de
retardar ou transferir a produção.
3.3.4 - Danos à saúde humana
O estudo desenvolvido por Souza (2001) evidenciou a relação positiva entre o aumento da
ocorrência de doenças, tais como a leptospirose, e o aumento do tempo de duração das
inundações, assim como a proporcionalidade entre o número de casos e a altura da lâmina
d‟água. O estudo relaciona, ainda, a drenagem urbana ao controle de doenças. Dentre
essas, estão febre tifóide, hepatite A, diarréias, as helmintoses intestinais, malária, filariose,
dengue e leishmaniose.
Os custos relacionados aos danos à saúde humana dizem respeito ao tratamento de
enfermos, às perdas de vidas humanas e às perdas de horas de trabalho para tratamento e
convalescença, além de prejuízos relativos à insegurança e ansiedade dos enfermos e de
sua família.
No que diz respeito ao tratamento de enfermos os custos são relativos ao produto do
número de pessoas atingidas pelo custo médio diário do tratamento e sua duração média. O
número de pessoas atingidas depende, entre outros fatores, das condições sanitárias da
bacia hidrográfica e das condições socioeconômicas da população. O número de pessoas
atingidas pode ser obtido junto aos órgãos de saúde municipais e estaduais.
O custo médio diário e a duração média do tratamento devem considerar o período de
tratamento hospitalar e de convalescença domiciliar. Esse custo pode ser obtido junto ao
Sistema Único de Saúde (SUS) e aos Conselhos Regionais de Medicina (CRM), ou ainda
junto a profissionais da área de saúde.
Além disso, deve ser considerado que o enfermo estará, durante o período de internação e
convalescença, impossibilitado de exercer suas funções. Portanto, o prejuízo do tratamento
envolve o tempo de duração do mesmo e a renda média diária do enfermo. A renda média
pode ser estimada pela renda média per capita da população residente na área inundada.
29
3.3.5 - Atendimento a desabrigados
Os desabrigados, nos eventos de inundação, são deslocados e alojados em locais tais como
acampamentos, escolas, igrejas, clubes, onde recebem assistência do poder público, da
associação de moradores e de voluntários. Essa assistência compreende o fornecimento de
abrigos, colchões, roupas, alimentos, assistência médica e social, etc.
Segundo Genta e Teixeira (2003), uma grande dificuldade em obter o número de pessoas
afetadas e evacuadas durante as enchentes se deve ao fato de que grande parte da
população atingida evacua as áreas afetadas por meios próprios, fazendo com que essas
pessoas não integrem os dados oficiais. Segundo os autores, estima-se que o número de
pessoas evacuadas seja de pelo menos o dobro dos registrados oficialmente. Além disso, os
custos de algumas atividades não são contabilizados, fazendo com que não incorporem os
dados registrados.
O número de abrigados é função da população atingida pela inundação, da altura e da
duração da inundação, do número de pavimentos da residência e da experiência acumulada
por eventos anteriores.
O custo total do atendimento compreende o produto do número de pessoas assistidas pelo
custo médio diário e pela duração do atendimento.
A obtenção dos dados para o cálculo dos custos relativos a esse atendimento pode ser feita
mediante consulta aos órgãos de Defesa Civil Estadual e Municipal.
3.4 – MEDIDAS PARA O CONTROLE DE INUNDAÇÕES URBANAS
Os princípios norteadores dos sistemas de drenagem urbana tinham, até bem pouco tempo,
como premissa, a retirada rápida das águas pluviais da bacia, resquício do pensamento
predominante no período higienista. Partindo desse pressuposto, os sistemas de drenagem
urbana foram concebidos formando uma rede de dispositivos para coleta e transporte das
águas pluviais da bacia hidrográfica até o seu local de deságüe, compondo os sistemas
clássicos de drenagem urbana.
O avanço da urbanização observado na segunda metade do século XX evidenciou os
30
limites dos sistemas clássicos, com a transferência para jusante dos problemas de
inundação, e a necessidade de se incorporar novas obras e dispositivos para o controle das
inundações. Essa constatação deu lugar a novos modos de gestão das águas pluviais, nos
quais o manejo destas é tratado em conjunto com o ordenamento urbano, gerando um
conjunto de práticas denominadas tecnologias alternativas ou compensatórias com o
objetivo de compensar os efeitos que o escoamento superficial causa ao ambiente existente
(Baptista et al., 2005 e CETE du Sud-Ouest, 2002).
Dentre as vantagens da utilização de medidas compensatórias, Nascimento et al. (1997) e
Urbonas e Stahre (1993) destacam:
- A diminuição do risco de inundação e a contribuição para a melhoria da qualidade
da água no meio urbano;
- A redução ou eventual eliminação da rede de microdrenagem;
- A minimização das intervenções a jusante de novas áreas loteadas, quando a rede
de drenagem pré-existente encontra-se saturada;
- Integração com o urbanismo e possibilidade de valorização da água em meio
urbano;
- Recarga de aquíferos;
- Redução da poluição transportada para os corpos receptores.
3.5.1 - Classificação das técnicas compensatórias
O contexto do controle de inundações em área urbana abrange as ações a serem tomadas
antes, durante e após a cheia. Dessa forma, o planejamento deve prever ações ao longo de
todo o processo com a utilização das técnicas compensatórias, isoladas ou em conjunto, em
todos os níveis operacionais para o controle de inundações e o combate à crise.
Kundzewicz (2001) classifica as estratégias de proteção e gerenciamento das inundações
em três níveis de atuação, quais sejam:
- Aquelas que modificam a susceptibilidade aos danos de inundações: corresponde às
ações tomadas antes da cheia (legislação, planejamento do uso do solo, zoneamento);
- Aquelas que modificam o regime das cheias: instalação de medidas de defesa tais como
barragens e diques, reservatórios, aumento da capacidade de escoamento de canais,
controle na fonte, etc.;
- Aquelas que modificam o impacto das inundações: correspondem às ações executadas
durante e após as inundações, tais como determinação da probabilidade de formação da
31
cheia, prognóstico do estágio futuro do rio e do fluxo do mesmo, emissão de avisos
apropriados para as autoridades e para o público, etc.
As soluções alternativas podem ser classificadas, segundo Nascimento et al. (1997), de
acordo com a sua ação sobre os processos hidrológicos e segundo sua localização no
espaço. Sobre os processos hidrológicos, as medidas de controle atuam sobre a redução dos
volumes ou das vazões. Essas medidas, segundo sua localização no espaço, buscam o
armazenamento temporário podendo classificar-se em difusas e concentradas.
As técnicas compensatórias podem ser classificadas em dois grupos: não-estruturais e
estruturais. As técnicas não-estruturais buscam a redução dos impactos das inundações a
partir da alteração da exposição da população e de bens a estas, enquanto que as medidas
estruturais buscam a modificação da resposta da planície de inundação frente a esses
eventos.
3.5.1.1 - Técnicas Não-Estruturais
O intuito das medidas não-estruturais é o de reduzir as perdas de vidas humanas e os danos
às propriedades, por meio de medidas de preparo, resposta, legislação, financiamento, entre
outras (Andjelkovic, 2001). Essas atividades compreendem um conjunto de ações a serem
tomadas em diferentes momentos da crise conforme mostrado na Tabela 3.3 e dentre elas
encontram-se as listadas a seguir.
Tabela 3.3 - Tipos de atividades no gerenciamento da planície de inundação
(adaptado de Bourget, 2001) Atividades Pré-cheia: Preparo
Comunicação dos riscos
Planejamento de contingência
Previsão das condições do fluxo hidrológico
futuro
Detecção da cheia
Atividades Pós-cheia: Recuperação
Atendimento às necessidades imediatas
Reconstrução das áreas danificadas
Realocação subsidiada
Recuperação/restauração do ambiente
Revitalização econômica
Revisão das práticas de gerenciamento das cheias
Gerenciamento Operacional da Cheia: Resposta
incidente
Advertências às autoridades e ao público
Resposta oficial e pública
Medidas emergenciais
Remoção de pessoas e objetos
Medidas de combate à cheia
Redução do Risco: Mitigação
Planejamento/gerenciamento do uso do solo
Zoneamento: desestímulo à ocupação em área inapropriada
Códigos de obra
Desapropriação
Flood proofing
Seguro
Treinamento e educação
Medidas de controle físico
32
Gerenciamento de desastres
O gerenciamento dos desastres relacionados às inundações urbanas está ligado
intimamente à vulnerabilidade da população e ao fator aleatório do risco de inundação. A
vulnerabilidade é um fenômeno dinâmico que depende do tipo de ocupação existente na
planície de inundação, enquanto o risco está ligado às condições hidrológicas da bacia
hidrográfica.
O gerenciamento dos desastres urbanos, categoria que inclui as inundações urbanas, deve
ser compartilhado por todos os setores que tem conexão com o desenvolvimento e com as
mudanças na política urbana. Dessa forma é possível reduzir a vulnerabilidade pela
integração de medidas de sobrevivência, reabilitação e reconstrução dentro do
planejamento do desenvolvimento urbano, e pela definição dos riscos aceitáveis baseados
em uma análise quantitativa que inclua os custos dos danos decorrentes das inundações.
Posteriormente, o planejamento deve determinar os tipos de estruturas e onde as mesmas
serão alocadas, quais os materiais e processos construtivos serão utilizados, quais
características físicas serão alteradas, quais sistemas de emergência serão providenciados,
quais as reservas de recursos serão mantidas e quais os sistemas de comunicação e
transportes estarão disponíveis (Andjelkovic, 2001).
Previsão e alerta de cheia
Essa medida compreende um sistema de monitoramento composto de pessoal técnico e
procedimentos para a aquisição e análise dos dados de precipitação e vazão para previsão
de inundações. O sistema de previsão é composto de modelagem matemática para
conversão das informações em um mapa de risco indicando as áreas a serem inundadas,
para posterior distribuição de avisos às instituições e comunidades envolvidas.
O sistema é, ainda, composto de: uma política de disseminação da informação; um plano
de emergência no qual são identificadas as ações a serem tomadas antes, durante e
imediatamente após a ocorrência da cheia; e um programa de manutenção do
gerenciamento das inundações (Andjelkovic, 2001 e Kundzewicz, 2001).
33
Políticas de desenvolvimento e uso do solo e Plano de zoneamento e uso do solo
Segundo Andjelkovic (2001), a maior parte dos problemas físicos, sociais e econômicos
relacionados às cheias e inundações, erosão dos solos e poluição das águas pluviais, são
atribuídos à urbanização inapropriada da planície de inundação, ao uso do solo insensato
na cidade, à atenção insuficiente no planejamento da drenagem urbana, à ineficiente
manutenção dos dispositivos de controle existentes e à deficiência no cumprimento da
legislação de zoneamento.
O gerenciamento do uso do solo busca a alteração dos padrões de ocupação da planície de
inundação para o desenvolvimento atual e futuro. O controle do zoneamento, sob
responsabilidade do poder público, institui que tipo de atividade poderá ser instalada
dentro da bacia hidrográfica levando-se em consideração o controle de inundação,
contemplando os aspectos de risco, econômicos, sociais e ambientais. O poder público
deverá impor as condições de ocupação apropriadas para assegurar que o desenvolvimento
futuro seja compatível com os riscos de cheia predominantes na bacia. Dentre as restrições
para as áreas de interesse, no tocante à gestão das águas pluviais, podem ser citadas as
delimitações de áreas para implantação de estruturas de armazenamento ou a previsão de
áreas de interesse para o favorecimento dos processos de infiltração das águas pluviais
Algumas soluções para o gerenciamento do uso do solo citados por Andjelkovic (2001)
constam da Tabela 3.4.
Tabela 3.4 - Soluções para o gerenciamento do uso do solo (Andjelkovic, 2001) - Para proteção de ocupação já existente:
Estudos sob o controle de cheia;
Alerta e evacuação de cheia;
Flood proofing.
- Para regulamentação do uso da planície de
inundação:
Lei de zoneamento;
Regulamento da planície de inundação;
Regulamento da disposição de resíduos;
Regulamento de proteção da qualidade da
água subterrânea;
Lei de subdivisão;
Lei de construção;
Redução da densidade populacional;
Proibição de funções específicas de uso;
Realocação de elementos que bloqueiem a
calha principal do rio
Regulamentação sobre o material construtivo
das obras;
Mapeamento e disponibilização de rotas de
escape para locais mais altos;
- Para remoção ou modificação da ocupação
existente:
Aquisição pública;
Redesenvolvimento urbano;
Transformação do uso ou ocupação;
Reconstrução de instalações públicas;
- Para desencorajar a ocupação:
Informação pública;
Publicação de avisos de alerta;
Práticas de cobrança de taxas;
Políticas de financiamento;
Aumento dos custos do seguro contra
inundações.
34
Realocação
A realocação é uma medida adotada quando os riscos são altos em um local com ocupação
já existente. Nesse caso uma das alternativas é a remoção da população e infraestrutura
para outro local (Kundzevicz, 2001).
A aquisição da terra é uma opção que deve ser adotada quando já se esgotaram todas as
possibilidades, em virtude dos transtornos que essa medida acarreta. Há uma grande
dificuldade em se justificar a sua adoção com bases econômicas. Além disso, as pressões
sofridas pelo poder público para promover o reassentamento da população a custos baixos,
dificulta a aceitação dessa medida, principalmente nos países em desenvolvimento. Isso faz
com que a localidade desocupada volte a ser invadida pela população de baixa renda.
A realocação apresenta muitas vantagens, mas também causa grandes prejuízos à vida
social e econômica da população realocada. Nesses casos as autoridades locais podem
optar pela compra das propriedades como uma forma de assegurar o uso local adaptado aos
riscos existentes. Essa medida é, muitas vezes, necessária como uma medida temporária
seguindo a ocorrência das inundações. Como medida permanente, seu sucesso depende do
grau de sensibilidade com que a mesma é tratada (Andjelkovic, 2001).
Flood Proofing
Food proofing é o termo utilizado para definir o uso de técnicas permanentes, eventuais e
de emergência tanto para prevenir a entrada da água pluvial nas edificações e na
infraestrutura, quanto para minimizar os danos decorrentes do escoamento e do contato
com as águas de chuva por meio da preparação da edificação propriamente dita.
Nos edifícios, a análise da vulnerabilidade é dividida de acordo com o tipo de edificação
(convencional, moderno ou tradicional), e inclui a avaliação da resistência à força da água
(carga hidrostática, aumento e carga hidrodinâmica) e as mudanças nas características do
material quando imerso em água (qualidade da argamassa, presença de areia fina e argila
expandida nas fundações) (Andjelkovic, 2001). Essa medida altera as relações existentes
entre os danos e as edificações. A maneira com a qual essa modificação ocorre, depende
das medidas usadas (USACE, 1995).
35
Seguro contra inundação
Seguro contra inundação tem como proposta a compensação pelas perdas causadas pelas
por estas quando os danos previstos são superiores aos valores aceitáveis. A vantagem
dessa modalidade reside no fato de ter custos inferiores em relação à utilização de medidas
estruturais, diminui os gastos do governo ocasionados pela indenização das perdas pela
cheia e cria vantagens ambientais pela não interferência na natureza (Thampapillai e
Musgrave, 1985).
Outras medidas não-estruturais
Além das alternativas citadas anteriormente, outras medidas, também, são consideradas
não-estruturais. São medidas que dizem respeito à legislação do ordenamento urbano e
medidas que assegurem o seu cumprimento, além dos planos de auxílio durante e pós-
cheia. Nessa categoria, os planos de atendimento à emergência para evacuação e
alojamento da população atingida, os programas de educação ambiental para
conscientização da população sobre os riscos e sobre como evitar ou minimizar
inundações, são medidas bastante eficazes no combate às inundações em áreas urbanas.
A disseminação das informações pode ser feita pela utilização das emissoras de rádio e tv,
internet, jornais, panfletos, nas escolas por meio de palestras, ou o que ocorre de forma
muito comum em países em desenvolvimento, ilustrações fixadas ou distribuídas em
centros comunitários e cruzamentos de vias, podem constituir um importante meio de
veiculação da informação.
3.5.1.2 - Técnicas Estruturais
Os princípios que norteiam a utilização de técnicas compensatórias no controle de cheias e
inundações são: a retenção da água por mais tempo na bacia hidrográfica com o intuito de
regular as vazões, limitar a poluição dos meios naturais e favorecer a infiltração no solo
das águas pluviais (Chocat, 1997).
Medidas estruturais são aquelas que buscam a modificação do sistema fluvial evitando
prejuízos decorrentes das enchentes podendo ser classificadas como extensivas ou
intensivas. As medidas extensivas são aquelas que agem na bacia, procurando modificar as
relações entre precipitação e vazão, tais como alteração da cobertura vegetal do solo, que
reduz e retarda os picos de enchente e controla a erosão da bacia. As medidas intensivas
36
são aquelas que agem no rio e podem ser de três tipos (Simons et al., 1977 apud Tucci,
1997): a) que aceleram o escoamento - construção de diques e polders, aumento da
capacidade de descarga dos rios e corte de meandros; b) que retardam o escoamento -
reservatórios e as bacias de amortecimento; c) que proporcionam o desvio do escoamento -
canais de desvio (Tucci, 1997).
As técnicas compensatórias podem ser utilizadas de forma autônoma, ou seja, sem a
utilização de uma rede de condutos, ou associadas a uma rede de drenagem clássica.
Podem, ainda, ser aplicadas à escala física de uma parcela, a uma área intermediária ou à
escala de uma bacia hidrográfica. Podem ser utilizadas de maneira isolada ou em conjunto
com outras medidas, com o cuidado de, ao se aplicar um conjunto de técnicas, avaliar de
forma global a eficiência do arranjo com relação à redução das vazões de pico e dos
volumes escoados em relação à situação original (Chocat, 1997).
As técnicas compensatórias podem, ainda, ser classificadas conforme a sua área de atuação
na bacia hidrográfica como sendo:
- Distribuída ou na fonte – atua sobre lotes, passeios, etc.;
- Na microdrenagem – atua sobre o hidrograma resultante de um ou mais loteamentos;
- Na macrodrenagem – atua sobre os córregos, rios e riachos urbanos.
De acordo com a sua atuação no hidrograma, as técnicas compensatórias podem ser
organizadas como: elementos de infiltração e percolação; elementos de armazenamento; e
aumento na eficiência do escoamento.
Os elementos de infiltração e percolação propiciam maior infiltração e percolação no solo,
utilizando o armazenamento e o fluxo subterrâneo para retardar o escoamento superficial.
Esses elementos são aplicados na microdrenagem ou como controle na fonte e são bastante
utilizados para controlar o escoamento pluvial em lotes individuais. De acordo com
Urbonas e Stahre (1993), os elementos de infiltração e percolação apresentam as seguintes
vantagens:
i) Recarga de aqüíferos;
ii) Preservação e intensificação da vegetação natural;
iii) Redução da poluição transportada para corpos receptores;
37
iv) Redução de picos a jusante;
v) Redução das dimensões dos condutos e dos custos.
As desvantagens apresentadas pelos autores para esses elementos são:
i) Os solos podem se tornar impermeáveis com o tempo;
ii) A confiança na sua operação pode deixar as comunidades frente a enormes custos no
futuro, quando da ocorrência de uma tormenta, esses sistemas começarem a falhar,
deixando de exercerem a função para a qual foram destinados;
iii) O nível do lençol freático pode aumentar e causar danos ao subsolo e fundações das
construções.
Os elementos de armazenamento têm como função reter parte do volume do escoamento
superficial, reduzindo seu pico e distribuindo a vazão no tempo. Podem ser aplicados para
esse caso, reservatórios com tamanho adequado para residências ou no porte de
macrodrenagem.
O aumento na eficiência do escoamento utiliza condutos e canais para drenar as áreas
inundadas, tendendo a transferir enchentes de uma região para outra. São elementos
característicos dessa categoria, os sistemas clássicos de drenagem.
Poços de infiltração
Os poços são dispositivos pontuais que ocupam pequena área superficial com a função de
evacuar diretamente as águas pluviais no solo, podendo drenar superfícies da ordem de
poucos a até milhares de metros quadrados. Essa técnica tem por vantagem a possibilidade
de ser aplicada em locais onde a camada de solo superficial é pouco permeável (forte
urbanização ou camada superficial impermeável), mas cuja camada profunda tem grande
capacidade de infiltração.
As águas pluviais podem ser introduzidas nos poços por escoamento superficial direto
(modo difuso) ou por meio de uma rede de drenagem (modo localizado), e a evacuação das
águas pluviais pode ocorrer pela descarga do volume captado na superfície em uma
camada não saturada de solo (poço de infiltração) ou pela descarga do volume captado da
superfície diretamente no lençol subterrâneo (poço de injeção) (Baptista et al., 2005 e
38
Chocat, 1997).
Valas, valetas e planos de detenção e infiltração
As valas, valetas e planos de infiltração e detenção são técnicas constituídas por depressões
escavadas no solo a céu aberto com a finalidade de recolher as águas pluviais e propiciar o
seu armazenamento temporário, podendo, ainda, favorecer a infiltração.
As valas ou valetas diferenciam-se dos planos por apresentarem sua dimensão longitudinal
significativamente maior que a sua dimensão transversal, enquanto os planos não
apresentam diferença significativa em relação às suas dimensões.
Se os dispositivos citados apresentarem apenas a função de armazenamento temporário das
águas pluviais, os mesmos são denominados de valas, valetas e planos de detenção. Se
associada à função de armazenamento estiver prevista a infiltração das águas pluviais de
modo a reduzir o volume do escoamento na superfície, então os dispositivos são
denominados de valas, valetas e planos de infiltração. As valas, valetas e planos de
infiltração são bem adaptados a zonas de habitação individual pouco densas (Baptista et
al., 2005 e Chocat, 1997).
Trincheiras de infiltração e detenção
As trincheiras são técnicas compensatórias lineares implantadas junto à superfície do solo
ou a pequena profundidade, com a finalidade de recolher as águas pluviais de afluência
perpendicular a seu comprimento, de modo a favorecer a infiltração e o armazenamento.
Sua concepção apresenta largura e profundidade reduzidas em relação ao comprimento.
Esses dispositivos podem ser utilizados em canteiros centrais e passeios públicos, ao longo
do sistema viário, junto a estacionamentos, jardins, terrenos esportivos e em áreas verdes
em geral.
A entrada das águas pluviais se dá tanto diretamente pela superfície do dispositivo, quanto
através de um sistema de drenagem convencional. A evacuação em trincheiras de
infiltração se dá por meio da infiltração da água no solo pelas paredes laterais e fundo. A
descarga direta nos meios receptores configura esse dispositivo como uma trincheira de
detenção.
39
Pavimentos permeáveis com estrutura de detenção e infiltração
Os pavimentos com estrutura de detenção e infiltração têm como objetivo o decréscimo
das vazões do escoamento superficial e o armazenamento temporário da chuva no corpo do
pavimento. Essa técnica pode reduzir os volumes que passam pela rede de drenagem
convencional quando da infiltração da água no solo suporte do pavimento. O que
diferencia um pavimento poroso de um pavimento com estrutura de reservação é que o
primeiro é composto de revestimento drenante com um corpo impermeável, sendo seu
interesse, essencialmente, melhorar a segurança rodoviária, o conforto dos condutores e
reduzir os níveis sonoros. O segundo pode ou não possuir revestimento drenante, mas
possui sempre corpos porosos que permitem o armazenamento da água (Azzout et al.,
1994).
Para o controle do escoamento superficial os pavimentos podem ter estruturas
diferenciadas. Esses dispositivos podem ser dotados de revestimentos superficiais
permeáveis, ou de uma estrutura porosa, ou ainda de uma estrutura porosa e de dispositivos
de facilitação da infiltração (Baptista et al., 2005).
A introdução das águas pluviais no pavimento pode ocorrer diretamente sobre a superfície
do mesmo quando o revestimento é feito de material permeável ou por meio de difusores
acoplados ao sistema de drenagem superficial, quando o revestimento é impermeável. A
detenção temporária da água é efetuada no corpo do pavimento, fazendo com que o mesmo
se comporte como um reservatório enterrado. A evacuação pode ser efetuada por
infiltração direta no solo ou por meio de um sistema de drenos acoplados ao sistema de
drenagem a jusante.
Telhados armazenadores
Os telhados armazenadores são dispositivos compostos de uma estrutura portante, e
elementos de armazenamento com o objetivo de armazenar, temporariamente, as águas
pluviais e descarregá-las a uma vazão limitada (Chocat, 1997). Esses dispositivos podem
ser aplicados de forma isolada a uma parcela urbana, ou a um conjunto de parcelas. Podem
ser utilizados em telhados planos ou com declividades inferiores a 5%, desde que
compartimentados.
Os telhados armazenadores podem, ainda, ser dotados de cobertura vegetal proporcionando
40
proteção térmica, não requer disponibilidade de espaço adicional, podendo também, se
adequar aos projetos arquitetônico e urbanístico. No entanto, a adoção dessa técnica requer
a observância de critérios construtivos tanto para as obras novas, já concebidas com essa
finalidade, quanto para obras já existentes, observando-se neste último caso, as limitações
impostas pela estrutura da mesma. A descarga das águas armazenadas é assegurada por
dois dispositivos: os dispositivos de regulação e limitadores de nível (Baptista et al., 2005).
Bacias de retenção e detenção
O termo bacia de retenção ou detenção se aplica às obras de saneamento destinadas à
armazenar temporariamente as águas pluviais quando da ocorrência das cheias, antes da
sua restituição aos meios receptores, a partir de condições pré-definidas (Chocat, 1997).
Segundo Baptista et al. (2005), as finalidades destes dispositivos são:
- O amortecimento do hidrograma de cheias no contexto urbano como forma de controle
de inundações e o rearranjo das vazões nos hidrogramas de cheia;
- A redução dos volumes do escoamento superficial, quando da utilização de bacias de
infiltração;
- A redução da poluição difusa de origem pluvial em contexto urbano.
As bacias de detenção podem ser:
- Bacias a céu aberto com ou sem espelho d‟água permanente. As bacias secas
armazenam água apenas durante os eventos de precipitação;
- Bacias de zonas úmidas, que são áreas úmidas artificialmente construídas, semelhantes
a várzeas, capazes de armazenar água em pequenas profundidades e extensas áreas, com
predominância de vegetação típica de zonas úmidas;
- Bacias subterrâneas ou cobertas que são bacias típicas de zonas densamente urbanizadas
onde há dificuldade em se encontrar espaço para a implantação de bacias a céu aberto.
As bacias secas podem ainda ser impermeabilizadas não permitindo a infiltração
controlando as vazões geradas pelo escoamento pluvial. As bacias secas podem ter sua
superfície vegetada ou com cobertura granular, funcionando, simultaneamente, com a
infiltração das águas pluviais e com armazenamento temporário.
Reservatórios ou parques urbanos têm a mesma função das bacias de detenção com
41
dimensões superiores. Suas grandes vantagens são a possibilidade de acomodar as
diferentes amplitudes de vazões de cheia, dentro da parte da bacia que o parque ou
reservatório drena, criar um espaço ambiental agradável, reduzir o material sólido e
melhorar a qualidade da água (Urbonas e Stahre, 1993 e Tucci e Genz, 1995).
Diques
Diques de proteção têm a finalidade de estabilizar as margens dos rios e proteger a
população ribeirinha de alturas de água sazonais, por períodos de apenas poucos dias, ou
semanas por ano (USACE, 1995). Os diques permitem a proteção localizada para uma
região ribeirinha através da redução da seção de escoamento, podendo provocar o aumento
da velocidade e dos níveis de inundação.
Canais de desvio
Os canais de desvio são executados de forma a impedirem que um volume excedente
proveniente do escoamento de uma determinada precipitação atinja uma área susceptível.
Quando a vazão no canal principal alcança um determinado nível pré-estabelecido, a vazão
excedente flui para o canal de desvio. Dessa forma, a vazão no canal principal é mantida,
eliminando ou reduzindo os danos às propriedades a jusante.
Essa medida é bem aceita quando há a necessidade de um alto grau de proteção e há
disponibilidade no local, para a construção do canal ou túnel de desvio a custos racionais
em função dos danos evitados (USACE, 1995).
Aumento na eficiência do escoamento
Aumento na eficiência do escoamento utiliza condutos e canais para drenar as áreas
inundadas, tendendo a transferir enchentes de uma região para outra. Nessa categoria,
podem ser citados: canalização, modificações no canal e dragagem.
A canalização amplia a capacidade do rio em transportar uma determinada vazão, pelo
aumento da seção, diminuição da rugosidade ou aumento da declividade da linha de água.
Quando o canal é aprofundado, a linha d‟água é rebaixada evitando a inundação. A
ampliação da seção produz redução da declividade da linha d‟água e redução dos níveis a
montante.
42
3.5.2 – Análise da viabilidade das técnicas compensatórias estruturais
Antes da inserção de qualquer alternativa de controle de inundações, deve ser feito o
diagnóstico da área, levando-se em consideração as limitações impostas pelo local no que
diz respeito às características físicas naturais, às limitações geológicas e da rede
hidrográfica, e ainda, as limitações decorrentes da legislação local em vigência. Aspectos
urbanísticos e de infraestrutura e aspectos sanitários e ambientais, também, devem ser
considerados.
No contexto das limitações físicas, podem ser citadas (Baptista et al., 2005 e Certu, 1998):
- Relevo: um local de relevo plano é pouco favorável à instalação de dispositivos que
propiciem o escoamento superficial, mas ao mesmo tempo, podendo favorecer as
medidas de armazenamento. Deve-se salientar que a declividade média geral de uma
área não é determinante na escolha da técnica a ser utilizada, mas sim a declividade do
local onde a mesma será inserida.
- Profundidade do lençol freático: a pouca profundidade do lençol inviabiliza a utilização
de alternativas que propiciem a infiltração, podendo em outro caso ocorrer danos às
obras por subpressão, restringindo, assim, a construção de obras enterradas.
- A existência de um exutório permanente: com exceção nos casos nos quais é prevista a
infiltração das águas pluviais, os locais de deságüe, naturais ou artificiais, devem ser
identificados e verificados quanto à adequabilidade em relação ao ponto de vista da
qualidade e quantidade.
- Análise da constituição geológica do solo: a utilização de técnicas de infiltração
precede da análise da constituição geológica do solo onde será aplicada a medida em
virtude da sua capacidade de infiltração. Os solos com condutividade hidráulica entre
10-3
e 10-6
m/s podem, a priori, admitir técnicas de infiltração. A inserção da medida,
no entanto, requer a medida da condutividade hidráulica in situ.
- Avaliação da estabilidade do subsolo: se faz necessária diante do risco de dissolução
em certos solos na presença de água. Nesses casos são inviabilizadas quaisquer técnicas
que privilegiem a infiltração, tendo em vista a possibilidade de problemas de
estabilidade das futuras obras podendo, mesmo, levar ao desmoronamento.
- Nível operacional de água: as obras com espelho d‟água permanente necessitam manter
um certo nível de água, mesmo que este seja flutuante. Sendo assim, deve haver a
alimentação externa constante nessas estruturas seja por fonte superficial ou profunda.
43
Com relação aos aspectos urbanísticos, devem ser levados em consideração os seguintes
aspectos:
- Disponibilidade de espaço: algumas técnicas requerem disponibilidade de espaço para
sua inserção, principalmente quando se trata de alternativas com abrangência da
macrodrenagem. Nesses casos devem-se observar as disponibilidades fundiárias e os
custos das restrições ocasionadas pelo uso da área para fins de drenagem urbana. É
interessante buscar soluções multifuncionais de utilização da área onde se pretende
inserir a medida com usos múltiplos, tais como quadras esportivas ou espaços verdes e
bacias de retenção;
- Inclinação maior que 5% não é propícia à utilização de telhados como estruturas
armazenadoras. A forma dos telhados também pode inviabilizar a sua utilização para
esse fim. Além da forma, a estrutura que recebe o telhado armazenador, nos casos de
obras já construídas, deve ser verificada.
- A existência de redes de serviços públicos – água, telefonia, eletricidade, etc. – pode
ser um fator limitador da instalação de alguns tipos de medidas se as mesmas não forem
consideradas na etapa de planejamento.
No tocante aos aspectos sanitários e ambientais, devem ser avaliados os riscos de poluição
das águas e dos solos, o risco de águas com finos e, o risco sanitário.
No tocante ao risco de poluição das águas, devem ser observados dois aspectos: a
qualidade das águas de escoamento e a vulnerabilidade do corpo receptor. Com relação às
águas de escoamento, as características do escoamento em zona urbana estão intimamente
ligadas à ocupação do solo (ex. residencial, industrial) na área de drenagem, e da natureza
da superfície drenada (ex. telhados, arruamento). A vulnerabilidade do corpo receptor está
ligada aos aspectos de uso do mesmo (fonte de água potável, irrigação, etc.) e a seu valor
patrimonial (aptidão a responder por necessidades futuras).
A análise de águas com finos deve ser levada em consideração devido aos efeitos
posteriores, principalmente, em superfícies drenantes e dispositivos de infiltração, devido à
possibilidade de colmatação. Em bacias de detenção, o assoreamento é uma grande
preocupação, uma vez que não tenham sido previstos mecanismos de decantação a
montante.
44
No que diz respeito ao risco sanitário deve ser levada em consideração a possibilidade de
estagnação da água em determinadas técnicas, o que pode resultar no desenvolvimento de
organismos vetores de doenças. Além dessas limitações, não devem ser excluídas aquelas
que analisam os aspectos sociológicos (inserção das medidas no local, usos, gestão, etc.) e
as limitações econômicas, relacionadas ao investimento na solução e manutenção.
A decisão sobre a adoção de uma técnica ou conjunto de técnicas para o controle de
inundações, pode ser feito de acordo com as seguintes variáveis:
- Os diferentes tipos de urbanização;
- O conjunto de soluções compensatórias;
- O conjunto de limitações técnicas (CETE du Sud-Ouest, 2002).
Considerando a escala física prevista para ser trabalhada neste estudo, a Tabela 3.5
apresenta a vocação e as possibilidades de utilização das técnicas compensatórias em
relação a diferentes aspectos. Maiores detalhes sobre a aptidão das técnicas aplicadas na
microdrenagem encontram-se detalhadas no Anexo A.
Tabela 3.5 - Vocação e possibilidades das técnicas (Baptista et al., 2005)
Técnica
Vocação e possibilidades das técnicas
Área de drenagem controlada
Controle de vazão de pico Controle
de volumes
Recarga do lençol
Reuso direto
Controle da erosão a jusante
TR Pequenos
(até 5 anos)
TR Médios (até 30 anos)
TR Grandes (até 100
anos)
Bacias de detenção/retenção
Grande (>16ha)
P P V N N V V
Bacias de infiltração
Média P P V P P V P
Valas e valetas de detenção
Pequena-média
V V N N N N V
Valas e valetas de infiltração
Pequena-média
V V N P P N V
Pavimentos porosos
Pequena-média
P V N V V N V
Revestimentos permeáveis
Pequena-média
V N N V V N V
Trincheiras de detenção
Pequena (< 4ha)
P V N N N N V
Trincheiras de infiltração
Pequena P V N P P N V
Poços de infiltração
Pequena P V N P P N V
Telhados armazenadores
Pequena P V N N N V V
Reservatórios individuais
Pequena P V N N N V V
P: Adaptada; V: Pode ser adaptada; N: Pouco adaptada ou mesmo impossível
45
3.6 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS
O presente capítulo tratou da análise contextual das inundações relacionando as suas
diferentes formas de ocorrência e seus impactos, dando ênfase naqueles observados em
áreas urbanas. Além desses aspectos foram apresentadas diversas alternativas de controle
de inundações, suas potencialidades e limitações, suas aplicações em relação à escala
espacial, permitindo, assim, direcionar a escolha de alternativas de controle tanto do tipo
estrutural quanto não-estrutural na escala espacial adequada.
A análise do risco permitiu elucidar as componentes do mesmo e estabelecer em que
situações os perigos são maiores para a população e agravam os prejuízos causados por
inundações.
Em se tratando de prejuízos, o presente capítulo faz um apanhado dos danos decorrentes
das inundações em áreas urbanas e a apresentação de metodologias aplicadas para a
estimativa dos mesmos em diferentes países ao longo do tempo. Nesse aspecto, são ainda
apresentadas recomendações sobre a coleta de dados e os parâmetros das inundações de
maior influência na estimativa dos danos orientando, assim, o desenvolvimento de
trabalhos complementares aos apresentados no capítulo, enfatizando as necessidades no
contexto brasileiro.
Após as contribuições do presente capítulo, o item a seguir trata da análise das alternativas
de solução para o problema das inundações urbanas.
46
4.0 - ANÁLISE DE ALTERNATIVAS DE ARRANJOS DE MEDIDAS
PARA O CONTROLE DE INUNDAÇÕES
A análise da viabilidade da inserção de técnicas compensatórias para controlar ou mitigar os
impactos das inundações em área urbana, requer a análise de aspectos muitas vezes
conflitantes. Não é suficiente buscar a melhor solução técnica ou a que apresente menor custo,
o atendimento a apenas esses requisitos não garante a eficácia das medidas adotadas. Assim, a
avaliação dos aspectos sociais e culturais deve ser introduzida nessa análise. Além disso, as
decisões devem ser compreendidas por todos os segmentos envolvidos, corpo decisor, corpo
técnico e comunidade. Sendo assim, atualmente há uma procura constante de mecanismos e
métodos que auxiliem a decisão em situações complexas. Nesse contexto tem-se buscado
elencar o conjunto de soluções que atendem a objetivos pré-estabelecidos, e nessa busca,
novas ferramentas vêm sendo desenvolvidas e aprimoradas de modo a auxiliar o processo de
tomada de decisão.
4.1 – TÉCNICAS APLICADAS À TOMADA DE DECISÃO
Segundo Bursztyn (1994) apud Harada e Cordeiro Netto (1999), um processo de decisão
executado de forma racional compara as vantagens e desvantagens de cada ação que se
pretende implementar. Quando as ações se tratam de empreendimentos governamentais ou
com fins sociais, a análise torna-se mais complexa, tendo em vista os condicionantes
relacionados à ação. A decisão é tomada não apenas considerando os ganhos financeiros da
ação, mas levando em consideração os benefícios inferidos a ela e os impactos sociais
resultantes da mesma.
A análise desses problemas segue dois grandes grupos de metodologias: as análises de critério
único e as análises multicritério.
4.1.1 - Análises de critério único
As análises de critério único apresentam uma estrutura de seleção simplificada, baseada na
agregação de diferentes efeitos analisados e a consideração dos ganhos em relação a um único
critério (máximo ou mínimo).
47
4.1.1.1 - Análise Custo-Benefício
Segundo OCDE (1996), a análise custo-benefício é o método mais comum de avaliação
prévia de projetos e políticas. Sua concepção permite avaliar os projetos sobre uma base de
comparação na qual são balanceados os custos e as vantagens dos mesmos.
O método toma como base uma situação de referência cujos valores são expressos por uma
unidade monetária e trazidos para a data atual. Alguns métodos permitem levar em conta os
objetivos de equidade e as estruturas de preferência em relação ao tempo. Segundo Henry
(1984) apud Torterotot (1993) os diversos elementos do método e da sua aplicação surgem da
escolha de valores e constituem os desafios entre os atores do processo de decisão. Seu
funcionamento consiste na identificação dos diversos modos de atendimento aos objetivos,
sendo seguido da determinação das variações viáveis ao projeto / política, para ao final,
decidir sobre qual a solução a ser adotada.
Segundo Gilpin (1995), a aplicação da análise custo-benefício é preferível antes da execução
da ação, muito embora, em determinadas situações, ela possa ser aplicada após a implantação
do projeto. A perspectiva dessa análise não reflete o interesse de qualquer indivíduo,
organização ou grupo. A análise custo-benefício é aplicada em situações em que os sinais que
os preços de mercado fornecem são ausentes ou falhos para refletir adequadamente os custos
de oportunidade dos recursos envolvidos. Essa análise pode ser aplicada a políticas, planos,
programas e projetos, em matéria de suporte de mercado, educação, pesquisa científica e no
meio ambiente.
Segundo Hanley e Spash (1993) a estrutura da análise custo-benefício é composta de cinco
fases que vão desde a definição do projeto até a avaliação monetária dos impactos.
No caso de empreendimentos privados, nos quais não se considera os objetivos sociais, são
avaliados os aspectos de rentabilidade da ação, enquanto que para investimentos
governamentais ou de caráter social, os benefícios são considerados em conjunto com outros
fatores. Nesse último caso, o intuito é buscar determinar o objetivo social do projeto, sob o
ponto de vista da coletividade (Harada e Cordeito Netto, 1999).
48
As ferramentas da análise custo-benefício incluem: custos de oportunidade; avaliação
contingente; preços sombra; redução ao valor presente; o conceito do ótimo de Pareto; e a
análise da aceitação ou não do projeto se os benefícios sociais forem positivos (Gilpin, 1995).
As alternativas que o resultado da análise custo-benefício pode sugerir, segundo OCDE
(1996) são:
- Não fazer nada;
- Retardar o projeto;
- Dividir o projeto em diversas fases;
- Tomar as medidas relevantes das políticas antes que as decisões dos gastos.
Dentre as vantagens inferidas a essa análise, pode-se citar o fato dos resultados serem
mensuráveis e compreensíveis para os participantes do processo decisório, a consideração do
valor de custo de todas as alternativas e por permitir a comparação entre diferentes tipos de
ações. As desvantagens são a impossibilidade do método de levar em conta a repartição dos
benefícios e dos custos na sociedade, uma vez que isso exige um grande número de
informações, tendendo a negligenciar conseqüências cujos efeitos não podem ser
quantificados (Harada e Cordeiro Netto, 1999).
4.1.1.2 - Análise Custo Efetividade
A análise custo-efetividade é uma abordagem essencialmente financeira, adotada quando não
é possível, não se quer ou não se deve estimar os benefícios de uma decisão. Essa
metodologia seleciona as alternativas de mínimo custo para atingir os objetivos definidos,
permitindo, pelo menos, a alocação eficiente dos recursos. Essa alternativa não permite que se
julgue a natureza da decisão tanto em termos absolutos quanto em termos relativos.
A vantagem da utilização desse método reside na sua simplicidade em virtude da não
quantificação dos benefícios. As desvantagens atribuídas a ela estão relacionadas à não
consideração dos custos sociais resultantes de efeitos diretos e indiretos sobre a decisão e a
impossibilidade de julgamento sobre a pertinência global da decisão tomada (Harada e
Cordeiro Netto, 1999).
49
4.1.1.3 - Análise Risco-Benefício
Essa metodologia de análise pode ser considerada uma inversão da análise custo-benefício,
uma vez que a mesma toma por hipótese a ausência de ação. Nessa análise deve-se determinar
o risco aceitável e as medidas de remediação aceitáveis para as conseqüências desse risco,
para posterior comparação aos benefícios advindos da ação. A metodologia leva em
consideração, ainda, outros custos que não envolvem riscos. A melhor opção não é,
necessariamente, aquela que apresenta o menor risco, mas a que apresenta os benefícios mais
compensadores.
As vantagens da metodologia são a estrutura flexível que permite considerar tanto benefícios
quanto custos e a consideração do ponto de vista da sociedade na determinação do risco
aceitável. A desvantagem reside no caráter subjetivo da análise, que considera estimativas de
difícil mensuração (Harada e Cordeiro Netto, 1999 e OCDE, 1996).
4.1.1.4 - Análise Decisória
Na análise decisória, ao contrário da análise custo-benefício, não há uma atitude neutra por
parte do decisor, as decisões são tomadas com base na sua aversão pelo risco. O processo é
semelhante à análise custo-benefício até o ponto onde são determinados os resultados e as
probabilidades. A partir desse ponto é feita uma lista de preferências e de julgamentos a serem
avaliados, a fim de obter os pesos que serão atribuídos pelos decisores, aos resultados, para
diferentes níveis de risco.
O decisor poderá escolher uma solução que afaste o risco de um resultado ruim ao invés de
uma solução que ofereça um ganho superior, mas que apresente um risco mais elevado.
As preferências do decisor podem ser expressas sob a forma de “pesos de vantagens” para os
diversos resultados. Esses pesos podem conceber as regras formais de decisão, em que a
vantagem esperada de cada resultado possível é calculada multiplicando a probabilidade que
ela se concretize pela sua vantagem. A solução preferida será aquela que apresentar maior
vantagem esperada (OCDE, 1996).
50
4.1.2 - Análise Multicritério
As situações nas quais se inserem os problemas ligados aos recursos hídricos, e em especial
ao controle de inundações, não se encaixam, forçosamente, no atendimento a um único
critério. Da análise dos aspectos relevantes no processo de decisão tais como os aspectos
sociais, econômicos, ambientais, políticos e culturais, dentre outros, depende o sucesso das
iniciativas de controle e mitigação dos impactos das inundações nas comunidades. Nesse
sentido, a decisão sobre a adoção de qualquer conjunto de medidas deve atender a múltiplos
critérios, e em muitos casos, dependendo da análise, de múltiplos decisores, que por sua vez
podem ter interesses conflitantes e visões distintas acerca do planejamento do controle de
inundações (Castro, 2002).
Assim como a análise custo-benefício, a análise multicritério pretende dar um julgamento
categórico e definitivo sobre a aceitação de um projeto ou de uma política (OCDE, 1996).
Essa análise quantifica os custos e vantagens de um projeto ou de uma política por grandezas
monetárias ou não, na qual diferentes métodos são utilizados para em seguida normalizar as
diferentes unidades consideradas e classificá-las entre as situações comparadas. O interesse
sobre a análise multicritério reside no fato de ela poder integrar uma multiplicidade de
critérios e, por conseguinte, a natureza dos impactos. Algumas metodologias podem, ainda,
abordar múltiplos objetivos (Torterotot, 1993).
Na análise multicritério deve haver o tratamento simultâneo dos diferentes aspectos supra
citados, que além do caráter científico, traga a capacidade de agregar de maneira ampla, todas
as características consideradas importantes no processo, inclusive as não-quantitativas. A
análise, então, não se limita à busca de um maior ou menor valor, ou à maximização ou
minimização de uma função, mas sim considerar um grupo de funções ou atributos. A análise
multicritério pretende apoiar o processo de tomada de decisão ao recomendar ações ou cursos
de ação a quem vai tomar a decisão, em uma situação caracterizada pela existência de
diferentes funções objetivo simultâneas (Gomes et al., 2004 e Harada e Cordeiro Netto,
1999).
A existência de mais atributos entre alternativas impede a nítida determinação da
superioridade de uma alternativa em relação à outra. Não existe, forçosamente, a situação de
51
dominância na qual a totalidade dos atributos de uma alternativa tem superioridade em relação
à outra. Também, não é clara a transitividade entre alternativas comparadas, uma vez que a
situação de dominância observada em relação a um critério não necessariamente obedece a
mesma regra em relação a outro. A ferramenta para solucionar esse tipo de situação deve,
ainda, incorporar os conceitos de indiferença e incomparabilidade de características.
Essa abordagem é incorporada pelos métodos multiobjetivo, que tendem a buscar a
otimização de vários aspectos e os interesses de vários grupos. Na existência de vários
atributos a serem avaliados e medidos em diferentes escalas, essa análise assume, também o
caráter multicritério. A análise multicritério permite, ainda, “medir o grau em que cada
alternativa atende ou cumpre os vários objetivos que devem ser especificados pelos agentes
interessados na escolha, havendo, dessa forma, um “grupo de regras de decisão”” (Harada e
Cordeiro Netto, 1999).
Dentre as vantagens inferidas aos métodos multicritério no auxílio à tomada de decisões está a
capacidade dos mesmos em refletir melhor os objetivos, analisar com detalhe as
particularidades introduzidas nas alternativas comparadas, quantificar os custos implícitos,
não traduzíveis pelas análises custo-benefício e estabelecer uma lista de prioridades do
projeto. Dentre as desvantagens estão a necessidade de um grande número de informações
para cada alternativa avaliada, a dependência do resultado em relação aos critérios avaliados e
em relação à sua aplicabilidade à problemática em questão, que torna a análise subjetiva
(Harada e Cordeiro Netto, 1999).
4.1.3 - Classificação dos métodos multicritério
A classificação apresentada por Cohon e Marks (1975) apud Braga e Gobetti (1997), Barbosa
(1997) e Goicoechea et al. (1982), dividiu os métodos de análise multicritério em três grupos
segundo o papel do decisor e do analista no processo decisório. No primeiro grupo
encontram-se as técnicas que geram soluções não dominadas, no segundo grupo estão as
técnicas que utilizam a articulação antecipada de preferências e por último o grupo de técnicas
que utilizam uma articulação progressiva de preferências.
52
Técnicas que geram soluções não dominadas
Nesse grupo, as alternativas são geradas pelo analista em uma etapa anterior à da
incorporação da estrutura de preferência do decisor. Estão incluídos nesse grupo o Método
dos Pesos, o Método das Restrições e o Método Multiobjetivo Linear.
Técnicas que utilizam uma articulação antecipada de preferências
Nesse conjunto de técnicas, o decisor manifesta seu juízo de valor perante as possíveis trocas
entre os objetivos e sobre os pesos relativos entre eles. São incluídos nesse grupo: Método da
Função Utilidade Multidimensional, o Método da Programação por Metas, o Método
ELECTRE (Elimination Et Choix Traduisant Realité), o Método da Matriz de Prioridades e
Programação de Compromisso (Compromise Programming).
Técnicas que utilizam uma articulação progressiva de preferências
Nesse grupo de técnicas, a interação analista-decisor ocorre durante todo o processo decisório.
Nele estão incluídos o Método do Valor Substituto de Troca e o Método dos Passos.
Já a classificação adotada por Harada (1999) e Harada e Cordeiro Netto (1999), dita como
mais simples e de maior aceitação, divide os métodos multiobjetivo em três famílias:
Métodos baseados na teoria da utilidade-multiatributo
Nessa categoria de métodos considera-se a agregação de diferentes atributos em uma única
função com o objetivo básico de obter a alternativa que possa otimizar essa função. Nesse
grupo de métodos qualquer decisor procura, consciente ou inconscientemente, maximizar uma
função de utilidade ou minimizar uma função de custo.
A otimização consiste na sintetização de diferentes atributos, de maneira a agregá-los em um
único valor, compondo uma representação matemática da estrutura de preferência do decisor,
incorporando a maneira de agir do mesmo em situações de incerteza. Esse tipo de
metodologia permite o ordenamento das alternativas conforme a preferência, mas não
permitem a avaliação de incomparabilidade ou da indiferença entre alternativas.
São métodos incluídos nessa abordagem: o Método dos Pesos; o Método das Restrições; o
53
Método Multiobjetivo Linear e o método AHP (Analytical Hierarchy Process) e ANP
(Analitic Network Process). O método Programação de Compromisso também é incluído por
Harada (1999) nessa categoria, apesar de o mesmo possuir pontos comuns com métodos de
outros grupos. O método TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal
Solution) proposto como uma evolução da Programação de Compromisso, também pode ser
classificado nesse mesmo grupo.
Métodos seletivos
Essa categoria de métodos procura estabelecer comparações entre alternativas, duas a duas,
por meio do estabelecimento de uma relação de preferências ditadas pelos agentes decisores,
chamada de relação de seleção. A relação binária permite a incorporação de conceitos tais
como indiferença e incomparabilidade, que permite uma avaliação mais apropriada do
problema em algumas situações, mas pode não permitir o ordenamento completo das
alternativas em relação à preferência. Esses métodos são propostos para um grupo finito de
alternativas, podendo ser aplicados a casos de infinitas alternativas.
Os métodos mais conhecidos inseridos nessa categoria são os métodos da família ELECTRE
e PROMETHEE (Preference Ranking Organization METHod for Enrichment Evaluations).
Métodos interativos
Essa família de métodos se baseia na alternância de etapas computacionais com etapas de
debate de modo a se obter novas informações sobre as preferências dos decisores. Dessa
forma as preferências são discutidas ao longo de todo o processo decisório, partindo-se do
pressuposto que o decisor não tem estabelecido, a priori, o seu sistema de preferência. Nessa
família de métodos os decisores participam do processo não somente na definição do
problema, mas também, durante os procedimentos e na elaboração da solução.
Estão inseridos nessa categoria de métodos o Método do Valor Substituto de Troca e o
Método dos Passos.
4.1.4 - Estudo de Impactos
A avaliação de impactos é uma metodologia que avalia os efeitos de uma intervenção sobre o
meio ambiente. Essa avaliação é conduzida a posteriori, após a finalização de um projeto,
54
diante dos seus evidentes impactos. Ela tenta cobrir diferentes aspectos tais como, aspectos
técnicos, sócio-culturais, econômicos, institucionais e ecológicos.
O desenvolvimento dessa metodologia apresenta uma série de preocupações no que diz
respeito aos efeitos do projeto em questão sobre os grupos alvo e sobre o meio ambiente.
4.1.5 - Indicadores para a comparação de arranjos alternativos
Segundo OECD (2003), indicadores ambientais podem ser definidos como um parâmetro, ou
um valor derivado de parâmetros que fornecem informações sobre algo ou descrevem o
estado de um fenômeno, um ambiente ou uma área, cujas informações possuem um
significado que se estende além do valor do parâmetro em si. Já para Gallopin (1997),
indicadores são variáveis que sumarizam ou simplificam um conjunto de informações a
respeito de um fenômeno, de modo que o mesmo seja perceptível, quantificável e mensurável.
Eles procuram medir o comportamento e transmitir o progresso do ambiente em direção ao
desenvolvimento sustentável. A relevância de um grupo de indicadores está na importância
atribuída ao mesmo pelos decisores e pelo público alvo.
Dentre as funções dos indicadores, OECD (2003) e Gallopin (1997) destacam:
- Reduzir o número de medidas e parâmetros necessários para se ter uma noção de
determinada situação;
- Simplificar o processo de comunicação aos usuários;
- Avaliar condições e tendências locais;
- Comparar lugares e condições;
- Avaliar condições e tendências em relação a objetivos formulados;
- Antecipar condições e tendências futuras.
Os indicadores podem ser variáveis independentes ou variáveis que são função de outras
variáveis, cujos valores podem ser observados, calculados ou medidos diretamente na fonte.
Em muitos casos os indicadores são derivados de dados processados e analisados de modo a
se obter os valores de variáveis agregadas (Gallopin, 1997). A agregação de informações
associadas a indicadores de distintas naturezas e significâncias traduzindo-os em um único
valor representativo de uma situação real é conhecida como índice. Os índices têm o objetivo
de refletir o efeito conjunto de um grupo de indicadores, permitindo assim comparações no
55
tempo e no espaço (De Bonis, 2006 apud Zonensein, 2007).
4.1.5.1 - Características dos indicadores
Em princípio, um indicador pode ser tanto uma variável qualitativa (nominal) quanto uma
variável de classificação (ordinal), ou uma variável quantitativa. A maior parte das definições
de indicadores exclui a possibilidade de indicadores qualitativos, no entanto, os indicadores
qualitativos podem ser preferíveis aos indicadores quantitativos em pelo menos três casos:
quando a informação quantitativa não está disponível; quando o atributo de interesse é não-
quantificável; e quando as considerações de custo de obtenção das informações quantitativas
são impraticáveis. Em alguns casos a avaliação quantitativa pode ser traduzida em notação
qualitativa.
Os problemas complexos, tais como aqueles associados ao desenvolvimento sustentável,
requerem soluções integradas. As ligações existentes podem ocorrer entre variáveis de um
mesmo sistema ou entre diferentes subsistemas (ex. economia e meio ambiente) ou entre
sistemas e subsistemas de um mesmo nível hierárquico. Assim, na etapa de definição dos
indicadores, deve-se buscar a concepção de um “modelo” que estabeleça conjuntos de
indicadores a partir das relações de afinidade assumidas entre os mesmos, tomando como
base, o sistema original.
Basicamente, indicadores são usados em diferentes níveis, como suporte e aperfeiçoamento
de políticas e tomadas de decisão. Particularmente, eles são aplicáveis na execução de
políticas nacionais e internacionais, em diferentes fases do processo decisório, nas quais
diferentes indicadores podem ser utilizados de diferentes formas em cada fase. Na análise de
tendências e condições futuras, a maior parte das análises tem o interesse de verificar as
mudanças no tempo, mas os indicadores utilizados nesses casos têm, ainda, o espaço ou a
população como variável ao invés do tempo.
Segundo Gallopin (1997), o termo “valor” possui dois significados relevantes no que diz
respeito aos indicadores. O primeiro descreve o seu conceito como utilidade e importância
relativa, associada ao julgamento dado pelo analista. O segundo refere-se, essencialmente, ao
estado de uma variável no contexto geral do sistema, podendo ser uma quantidade numérica
ou não-numérica, alocada por meio de observações, medidas, cálculos ou inferências.
56
Um requisito importante e freqüentemente negligenciado para a utilidade e aceitação de
indicadores é o entendimento do que seja essa ferramenta e da sua real função no processo de
tomada de decisão. Os indicadores são meios de comunicação, e como qualquer forma de
comunicação requer seu entendimento pelos participantes do diálogo no processo de tomada
de decisão em direção ao desenvolvimento sustentável. Esses elementos devem ser claros e os
usuários devem estar habilitados a compreender o seu sentido assim como sua significância
em termos de valores. Os indicadores podem ser utilizados em diferentes escalas espaciais, da
local à global.
De um ponto de vista prático, são desejáveis, as seguintes propriedades:
- Os valores dos indicadores devem ser mensuráveis, ou pelo menos observáveis;
- Os dados para construção dos indicadores devem estar disponíveis;
- A metodologia para coleta, processamento e construção dos indicadores deve ser clara;
- Os recursos para a construção e monitoramento dos indicadores devem estar disponíveis,
incluindo os recursos financeiros, humanos e de capacitação técnica;
- Os indicadores ou conjunto de indicadores devem ser obtidos a custos razoáveis;
- Os indicadores devem ser compatíveis com seu nível de aplicação (local, nacional,
internacional);
- É desejável a participação e o suporte público na utilização dos indicadores (Gallopin,
1997).
4.1.5.2 - Critérios para a seleção de indicadores
De acordo com OECD (2003), alguns critérios devem ser observados quando da formulação e
seleção de indicadores. Com relação à relevância política e utilidade para os usuários, os
indicadores devem: fornecer um panorama representativo das condições ambientais e
respostas sociais; ser simples, fáceis de interpretar e capazes de mostrar a tendência da sua
evolução no tempo; serem flexíveis às mudanças no ambiente e às atividades humanas
relacionadas a ele; terem aplicabilidade nas questões ambientais regionais de interesse
nacional; terem um princípio ou valor de referência para permitir a comparação, de modo que
os usuários possam avaliar a significância dos valores associados.
Com relação à segurança analítica, os indicadores devem ser bem fundamentados em termos
técnicos e científicos, se basearem em padrões internacionais e consenso internacional sobre
57
sua validade, e proporcionar a sua ligação com modelos econômicos, sistemas de previsão e
informação.
Além dos requisitos acima citados, uma análise crítica da pertinência e da qualidade dos
indicadores consiste em examinar cada indicador à luz de diferentes critérios (Labouze e
Labouze, 1995 apud Barraud, 2001):
- Acessibilidade - capacidade do indicador de ser calculado rapidamente a custos aceitáveis;
- Pertinência - capacidade do indicador em refletir e guardar no tempo a significação de um
conceito;
- Fidelidade - conservação ao fim da avaliação de uma tendência constante;
- Objetividade - aptidão de serem avaliados sem ambigüidade a partir de dados observáveis
ou transparentes;
- Precisão/robustez - impactos das incertezas sobre as prescrições;
- Sensibilidade - aptidão para discriminar; e
- Univocidade - aptidão a dar uma avaliação unívoca.
4.1.6 - Ciclo de tomada de decisão e o uso de indicadores
Os processos de concepção dos sistemas de drenagem urbana e controle de inundações
passam por duas fases distintas: eliminação e decisão. Na primeira fase ocorre a exclusão de
determinadas técnicas por restrições físicas. Na segunda fase, o processo é desenvolvido em
três etapas: a elaboração de cenários, a identificação dos arranjos satisfatórios e insatisfatórios
e o uso de critérios e metodologias julgados pertinentes pelo decisor (Baptista, 2004).
Moldan (1997) define o processo de tomada de decisão composto pelas etapas mostradas na
Figura 4.1. O sistema descrito prevê a retroalimentação do processo no qual, após a avaliação,
são feitos ajustes para garantir sua sustentabilidade.
58
Figura 4.1 - Ciclo de tomada de decisão (adaptado de Moldan, 1997)
4.1.6.1 - Identificação do problema
O primeiro passo para se tomar uma decisão é definir um fenômeno como um problema.
Segundo Castro (2002), a maior parte dos problemas que envolvem os recursos hídricos não
são possíveis de serem observados ou entendidos diretamente, fazendo com que sua
identificação se torne, muitas vezes, complexa. Muitos desses problemas levam anos para
serem reconhecidos pela comunidade científica e é nesse estágio que começa o
desenvolvimento dos indicadores.
4.1.6.2 - Crescimento da consciência pública e conhecimento do problema
Nessa etapa do processo de tomada da decisão, a participação pública é essencial, assim como
o tratamento entre algumas questões ambientais. No planejamento de áreas urbanas, assim
como em questões ambientais e do desenvolvimento sustentável, a conexão entre os sistemas
públicos que atendem a população mostra que os mesmos não podem ser abordados de forma
isolada. Nesse sentido, é fundamental o papel da informação na formulação dos indicadores,
dependendo dela, o sucesso dos indicadores propostos.
Identificação do problema
Crescimento da consciência e
conhecimento do problema
Implementação da política
Aplicação da política
Avaliação da
política
Formulação da política
Satisfatória
Não Satisfatória
Reavaliação
Periódica
59
4.1.6.3 - Etapa de formulação
A formulação de planos e políticas está diretamente ligada à necessidade de se estabelecer
alvos quantitativos, ou pelo menos, à identificação de objetivos qualitativos. Essa etapa do
processo de tomada de decisão consiste no diálogo entre o corpo de decisores (usualmente o
governo) e a parte do público afetada, de alguma forma, pela proposta. Nessa etapa, a
introdução de indicadores apropriados é essencial ao diálogo entre as partes. O tratamento dos
problemas pode se tornar algo difícil, compreendendo várias opções de políticas e utilizando
um amplo leque de informações, fazendo com que a avaliação adequada das opções envolva
cálculos complexos e a utilização de modelos. No entanto, espera-se que o resultado dessas
análises seja a obtenção de indicadores simples e de fácil entendimento.
4.1.6.4 - Etapa de implementação
Os indicadores têm um papel crucial, também, na etapa de implementação dos planos e
políticas. A implementação é função dos setores governamentais em todos os seus níveis de
aplicação (local, regional, nacional e internacional), no entanto, para o seu sucesso, é
fundamental o suporte público. A visão clara dos alvos alcançados e a avaliação incessante do
progresso do processo são componentes importantes para a adoção dos planos.
A etapa de implementação requer determinação, resistência e ainda, paciência e um certo grau
de flexibilidade, uma vez que a situação pode se modificar ao longo do tempo necessitando de
correções ainda nesta fase. Essas alterações podem ocorrer tanto para os alvos quantitativos
quanto na natureza qualitativa dos indicadores.
4.1.6.5 - Etapa de avaliação
A etapa de avaliação tem dois objetivos. O primeiro objetivo é o de verificar se os planos ou
políticas formuladas foram de fato executadas e se os objetivos foram alcançados.
O segundo objetivo procura verificar se o problema original foi solucionado e se a situação
atual está sob controle. Para tanto, é necessário avaliar se as proposições iniciais estavam
corretas e se o sistema projetado foi eficaz, tomando sempre os indicadores como parâmetro
de comparação (Moldan, 1997 e Castro, 2002).
Ao final desta etapa o ciclo estará completo e se os resultados forem satisfatórios o processo
60
termina pela aplicação da política, caso contrário, o ciclo de tomada de decisão é recomeçado
pela etapa de formulação da política.
4.1.7 - O uso de indicadores na análise de sistemas de drenagem urbana com múltiplos
critérios
Indicadores tem sido uma importante ferramenta para apontar o desempenho de diferentes
sistemas que interagem com a sociedade. É comum o uso de indicadores para avaliar o
comportamento de medidas aplicadas aos setores sociais e de saúde. Essa ferramenta, pelas
suas características, dinamismo e robustez, pode ser aplicada a outros setores que atendem a
população em área urbana, tais como a drenagem de águas pluviais e o controle de
inundações. No contexto da drenagem urbana e controle de inundações a utilização de
indicadores ainda é bastante pequena. Com o intuito de ilustrar a utilização de indicadores, o
texto a seguir apresenta alguns estudos enfatizando o uso dessa ferramenta em sistemas de
drenagem urbana.
Kondratyev et al. (2002) apresentaram um estudo cujo objetivo foi o de avaliar a situação
atual do lago Ladoga, responsável pelo abastecimento da cidade de São Petesburgo na Rússia,
e sua rede de drenagem, locada parte na Finlândia e parte na Rússia, em virtude das mudanças
ocorridas na última década. Para a avaliação foram utilizados os indicadores propostos pela
Comissão de Desenvolvimento Sustentável (CSD) da ONU (Organização das Nações
Unidas). Os indicadores utilizados retrataram os aspectos que representam as atividades
humanas, o estado do desenvolvimento sustentável na região, as opiniões políticas e outras
respostas para as alterações de estado do desenvolvimento sustentável como uma avaliação da
efetividade dos alvos. Foram adicionados aos anteriores, indicadores ligados ao nível de
cargas poluidoras externas e críticas, parâmetros de qualidade da água, de concentrações
críticas de elementos químicos, indicadores de estado do ecossistema aquático e indicadores
de propriedades geoquímicas dos sedimentos.
Ao final do estudo concluiu-se que o lago Latoga está boas condições, mas os resultados
mostraram a necessidade urgente de indicadores que reflitam o estado do ecossistema e dos
sedimentos de fundo, a dependência da acurácia dos resultados da qualidade, e adequação
dos sistemas de monitoramento dos corpos d‟água.
61
O estudo apresentado por Barrera-Roldán e Saldívar-Valdés (2002) teve como objetivo
apresentar a metodologia para a construção do Índice de Desenvolvimento Sustentável que
constou da proposição de vinte e um indicadores representando os sistemas social, natural e
de produção (econômico). Foram utilizados indicadores quantitativos e qualitativos com uma
escala adimensional variando de 0 a 1, na qual o valor 0 representava os piores resultados em
termos de desenvolvimento sustentável e o valor 1 os melhores resultados. Os indicadores
apresentados foram agregados por método multicritério resultando em um indicador global
também variando de 0 a 1.
A metodologia foi aplicada à bacia hidrográfica do rio Coatzacoalcos no México e os
resultados obtidos mostraram a situação ambiental nas comunidades urbanas e semi-urbanas
da bacia assim como a situação sócio-econômica da população na área estudada. O uso da
metodologia auxiliou, ainda, na identificação dos principais problemas da região e na
melhoria do desenvolvimento das comunidades da área em estudo.
O estudo apresentado por Baptista et al. (2001) teve como objetivo apresentar a constituição
de uma base de dados e sua utilização, a fim de avaliar e comparar a escolha de técnicas
compensatórias adaptadas a parcelas urbanas, à luz de diferentes critérios. A base de dados
determinada permite a construção de diferentes indicadores de desempenho dos aspectos
ambientais, técnicos e econômicos aplicados à drenagem urbana e controle de inundações. A
base de dados foi composta de diferentes tipos de pequenas obras com diferentes tipos de
utilização, que ao final, totalizaram 167 casos distribuídos por três regiões metropolitanas
francesas.
Para elaboração dos indicadores econômicos foram levantados os custos de inserção e
manutenção dos diferentes dispositivos inseridos nas áreas e em seguida foi avaliado o
desempenho de vários cenários com a aplicação do método custo-eficiência. Ao final do
estudo foi possível concluir que a base de dados integra informações econômicas, técnicas e
descreve o grau de satisfação em relação ao funcionamento, integração social e ambiental. Foi
observado, ainda, que os dados relativos aos custos de investimento e manutenção, muitas
vezes são ausentes ou parciais, e quando os mesmos existem, eles se apresentam com natureza
diversa. A análise dos resultados mostrou que o volume de armazenamento é um bom
indicador tanto para os custos de investimento quanto para os custos de manutenção, e que,
62
em termos econômicos, o controle na fonte é preferível ao controle centralizado e às soluções
tradicionais.
Revitt et al. (2003) identificaram sete categorias de critérios para avaliação do comportamento
de BMPs em drenagem urbana, abordando as características locais, aspectos técnicos e
científicos, operação e manutenção, aspectos ambientais, benefícios sociais e urbanos à
comunidade, econômicos e planejamento legal e urbano. Os autores identificaram indicadores
primários e secundários e o seu nível de referência, definido-os como o valor ou condição
limite (quantitativa ou qualitativa), para uma avaliação que pode compreender um ponto de
referência para o tomador de decisão.
Kolsky e Butler (2002) apresentaram um estudo no qual os autores descrevem os aspectos
conceituais e práticos do desenvolvimento de indicadores para a avaliação de sistemas de
drenagem urbana baseado na experiência dos mesmos em países em desenvolvimento, mais
especificamente na Índia. Dentro dessa análise os autores dividiram os possíveis indicadores
em três tipologias conforme mostrado na Tabela 4.1 cuja significância pode ser estendida
inclusive a países desenvolvidos.
Tabela 4.1-Tipologias de indicadores e medidas apresentadas por Kolsky e Butler (2002)
Tipo de
Indicador
Exemplos de Possíveis
indicadores Vantagens Desvantagens
Medidas de
desempenho
Profundidade
Área
Duração da Inundação
Medidas diretas obtendo o
resultado que o decisor
precisa saber
Dificuldade para medir
Avaliação sazonal
Não há ligação clara com
as decisões a serem
tomadas
Indicadores
de
desempenho
Nível de sólidos
Capacidade de escoamento
das estruturas
Nível de Bloqueio dos
escoamentos
Relativamente fáceis de
medir
Ligação mais direta com a
ação a ser tomada que as
medidas de desempenho
Relações não claras com
os resultados que o decisor
precisa
Mede os sintomas, mas
não a causa do problema.
Indicadores
de processo
Freqüência de limpeza das
ruas
Tempo dos profissionais
gasto nas operações
Orçamento
Relativamente fáceis e
práticas
Podem se tornar rotina
Ligação mais clara com as
ações a serem tomadas
Relações não claras com
os resultados que o decisor
precisa
Geerse e Lobbrecht (2002) apresentaram um estudo no qual pretendeu-se avaliar o
desempenho do sistema de saneamento e drenagem na cidade de Rotterdam na Holanda. O
desempenho de uma estação automática de controle foi determinado por meio de um índice de
63
desempenho composto por indicadores analisados em duas situações de referência: período de
estiagem e período chuvoso. Para o período chuvoso foram analisados os seguintes aspectos:
- Prevenção de enchentes: saúde e segurança da população, redução de perdas materiais
devido às inundações;
- Ecologia, natureza e recreação: redução da poluição das águas superficiais em canais,
lagoas e principais rios; e
- Gestão de sistemas de água: redução dos custos de operação, da sedimentação nas galerias
e dos problemas com odor.
Os indicadores utilizados para análise do período de estiagem foram relacionados à operação
do sistema tratamento de esgoto no que diz respeito ao processo de descarga (nível da água,
descarga), consumo de energia e freqüência de troca de bombas.
Os resultados mostraram a eficiência do método na determinação do desempenho do controle
no sistema de drenagem urbana e a identificação de pontos que necessitam de melhorias.
O projeto ADSS (Adaptive Decision Support System), inserido no projeto Daywater, tem o
objetivo de auxiliar o processo de tomada de decisão sobre a implementação de medidas de
controle clássicas e de controle na fonte para a solução dos problemas com as águas pluviais
urbanas. O sistema ADSS está dividido em blocos compostos da definição do problema, a
construção de cenários e a composição de alternativas de solução. Indicadores são utilizados
nas etapas de definição do problema, avaliação dos riscos e na composição das alternativas de
solução com a incorporação das medidas de controle. Os indicadores propostos incorporam,
além dos aspectos técnicos, questões sociais, financeiras, legais e organizacionais. A análise
das alternativas é feita por métodos multicritério apresentando como resultado, a
hierarquização das alternativas (Föster et al., 2004 e Daywater, 2004).
Dechesne et al. (2004) apresentaram uma lista de dezessete indicadores para avaliar o
desempenho de bacias de infiltração em relação ao seu desempenho hidráulico e a capacidade
de retenção de poluentes. O grupo de indicadores foi testado em cinco bacias de infiltração na
área suburbana de Lyon – França. Os indicadores de contexto avaliaram o estado do sistema,
e para análise do desempenho hidráulico foram propostos indicadores que avaliaram as bacias
de infiltração nos aspectos de colmatação, duração da infiltração, freqüência de
64
transbordamento e período de operação projetado. O desempenho na retenção de poluentes foi
medido por indicadores do tipo: nível de poluentes encontrados no solo da bacia, eficiência de
retenção de poluentes e eficiência de infiltração de partículas. Os resultados mostraram que,
sob condições operacionais do comportamento das bacias, os indicadores são representativos
e confiáveis, excetuando-se os indicadores de desempenho na retenção de poluentes. Mesmo
reconhecida a relevância dos mesmos, a avaliação é dificultada pela qualidade dos dados
disponíveis.
O estudo desenvolvido por Batista et al. (2005) buscou a elaboração de um indicador de
performance de drenagem urbana como um subcomponente de um indicador de salubridade
ambiental. O indicador proposto foi concebido a partir de características relacionadas à
qualidade da drenagem urbana em função dos aspectos da ocorrência de enchentes,
alagamentos e a existência de defeitos nas vias da área analisada considerando, para o cálculo
dos indicadores, as condições de ruas dos setores censitários dos bairros estudados. Como
resultados foram obtidos mapas temáticos identificando as condições precárias de drenagem
de alguns bairros do município de João Pessoa - PB.
De Bonis et al. (2005) buscaram o estabelecimento de um índice de drenagem urbana que foi
o resultado da composição de vários indicadores. O objetivo do estudo foi identificar a
situação da drenagem local para buscar situações de risco, monitorar tendências, avaliar,
identificar e comparar situações de drenagem de águas pluviais em diferentes locais. Os
parâmetros adotados (densidade de drenagem, densidade populacional, cota de inundação,
percentual de logradouros com problemas de inundações, valor do IPTU, volume/fluxo de
tráfego, casos de doenças de veiculação hídrica, taxa de impermeabilização, área da mancha
de inundação), e seus respectivos pesos se basearam em pesquisas junto a especialistas da
área de drenagem urbana. O índice proposto foi utilizado em um estudo de caso no município
do Rio de Janeiro – RJ, tendo sido possível concluir positivamente a respeito da
representatividade do índice em informar as condições reais da área analisada e a
aplicabilidade da ferramenta no processo de tomada de decisões.
Martin et al. (2006) apresentaram uma metodologia para a avaliação do desempenho de
técnicas compensatórias baseada em seis critérios abordando os aspectos de capacidade
técnica e hidráulica, impactos ambientais, percepção social, econômicos e manutenção. A
65
avaliação foi conduzida por uma apreciação qualitativa dos aspectos citados anteriormente
com as seguintes designações: de forma alguma, geralmente não, até certo ponto e
completamente. As respostas colocadas para questões foram do tipo: diminui o risco de
inundação?; preserva a qualidade da água?; pode ser integrada a políticas de planejamento
existentes?
Os indicadores foram aplicados em entrevistas a órgãos governamentais e privados
responsáveis pela gestão de sistemas de drenagem na França, incluindo a população, e
agregados por análise multicritério pelo método ELECTRE III. O resultado foi a classificação
das técnicas de drenagem investigadas segundo os interesses dos órgãos consultados.
Castro (2002) desenvolveu um estudo cujo objetivo foi a proposição de indicadores e uma
metodologia de análise multicritério para o auxílio à decisão na escolha de técnicas a serem
utilizadas nos sistemas de drenagem urbana. Os critérios para a análise das alternativas
definidos pelo autor foram o objetivo, os impactos da obra e sua inserção. A partir desses
critérios foram definidos treze indicadores incorporando os aspectos hidrológicos, sanitários,
de qualidade das águas, ambientais e sociais. A análise de importância dos indicadores foi
feita por meio de pesos atribuídos aos mesmos por especialistas de diferentes setores ligados à
área de drenagem urbana. A metodologia foi aplicada a três estudos de caso e, para análise e
ordenação das alternativas foram utilizados dois métodos multicritério: o método de
Programação de Compromisso e o método ELECTRE III.
Os resultados do estudo mostraram a utilidade dos indicadores como ferramenta no auxílio à
tomada de decisão. Os indicadores de impacto na qualidade das águas e de inserção ambiental
cumpriram o seu papel pelo objetivo proposto, mas evidenciaram a dificuldade em se
encontrar estudos que dessem subsídios numéricos para a comparação de alternativas. As
variações apresentadas nos pesos não tiveram influência significativa no ordenamento das
alternativas nas primeiras e nas últimas colocações. Com relação ao método de análise
multicritério, a escolha não foi um fator essencial na ordenação das alternativas, uma vez que
não foram observadas variações entre as primeiras e últimas colocações apresentadas nos
resultados dos dois métodos.
O estudo desenvolvido por Moura (2004) agregou os indicadores propostos por Castro (2002)
66
e definiu indicadores econômico-financeiros para avaliação a priori de sistemas de drenagem
urbana de modo a subsidiar o estabelecimento de um sistema multicritério de auxílio à
decisão. Os indicadores foram agregados pelo método TOPSIS (Technique for Order
Preference by Similarity to Ideal Solution) de agregação e foram denominados indicadores de
desempenho. O indicador de custos incluiu os custos de implantação, manutenção e operação
dos sistemas de drenagem. A metodologia de avaliação consistiu de uma avaliação do tipo
desempenho-custo.
Os resultados apresentados pela autora destacam as dificuldades em se obter o indicador de
custos uma vez que a utilização de técnicas compensatórias no Brasil, ainda é pequena. Para
os custos de manutenção não existem dados brasileiros, com exceção daqueles relacionados à
remoção de resíduos em bacias de detenção. Mesmo com todas as dificuldades, o indicador de
custos reflete bem os impactos dos custos na análise para a escolha de cenários com a
incorporação de técnicas compensatórias na drenagem urbana. A metodologia proposta não
permitiu a ordenação de cenários, o que permitiu ao decisor, na tomada de decisão final,
preconizar o aspecto custo ou o aspecto desempenho. Em todos os estudos de caso, os
cenários que incluíam as técnicas compensatórias foram mais bem classificados.
O estudo de Brito (2006), semelhantemente aos dois estudos anteriores, buscou uma
metodologia para a seleção de alternativas de sistemas de drenagem urbana baseada em
critérios hidráulicos, hidrológicos, econômicos, sociais entre outros. Neste estudo a autora
formulou seis critérios e dez indicadores relacionados a esses critérios para a comparação das
alternativas. Essa comparação foi feita pelo método multicritério de Programação de
Compromisso, não tendo sido adotada nessa etapa, a consulta a especialistas para
determinação dos pesos dos critérios. Segundo os indicadores propostos, os resultados após
análise, demonstraram a preferência das soluções que integravam técnicas compensatórias. Os
resultados apresentaram a hierarquização das alternativas para um estudo de caso, e no que
diz respeito à atribuição de pesos, a comparação dos resultados deste estudo com os dois
anteriores, se mostrou equivalente, evidenciando a eficiência e a robustez dos indicadores
como ferramenta no processo de tomada de decisão.
Zonensein (2007) desenvolveu um procedimento de análise capaz de quantificar o risco de
cheia e indicar soluções para alguns dos seus impactos, tomando como base um Índice de
67
Risco de Cheia (IRC) com valor variando de 0 a 100. O índice proposto utilizou dois sub-
índices abordando as propriedades das inundações e as conseqüências destas por meio de sete
indicadores. O procedimento proposto consistiu de uma ferramenta de suporte à decisão para
a comparação de zonas críticas e de propostas de solução, tendo sido aplicada à bacia
hidrográfica do rio Joana – RJ. A ferramenta proposta utilizou técnicas de geoprocessamento
e os resultados se mostraram satisfatórios.
Castro (2007) propôs uma metodologia para avaliar a sustentabilidade de empreendimentos
de desenvolvimento urbano, no que tange às alterações que os mesmos provocam nos corpos
de água na sua área de influência, e a viabilidade de sua aplicação para subsidiar a decisão dos
órgãos gestores quanto à concessão da autorização. A metodologia, baseada em indicadores
agregados por análise multicritério pelos métodos TOPSIS e Electre TRI, buscou traduzir os
efeitos mais relevantes da urbanização.
A validação e consolidação da metodologia foi realizada pela análise de estudos de caso, pela
comparação com os sistemas atualmente aplicados, por consulta a especialistas, por análises
de sensibilidade e robustez, pela comparação com resultados de outros trabalhos acadêmicos e
outras metodologias para a avaliação de alternativas de projeto. Os resultados mostraram a
adequação da ferramenta desenvolvida em virtude da abrangência e facilidade na
determinação dos indicadores propostos, e a aplicabilidade do procedimento multicriterial
pelos órgãos gestores na análise e decisão quanto à autorização de empreendimentos a serem
implantados.
Cardoso (2008) e Cardoso e Baptista (2008) apresentaram um estudo cujo objetivo foi o
desenvolvimento de uma metodologia para avaliação de alternativas de intervenção em cursos
d‟água urbanos, com base em 12 indicadores integrando aspectos hidrológicos/ hidráulicos,
ambientais, sanitários e sociais. Os indicadores com escala de variação de -2 a +2 foram
aplicados a três estudos de caso na região metropolitana de Belo Horizonte-MG. A
comparação entre as alternativas foi feita mediante um índice de desempenho correspondente
à soma das pontuações obtidas por cada alternativa e seus respectivos custos. Os resultados
mostraram que a metodologia é simples de ser aplicada e se mostrou útil aos decisores na fase
inicial de projeto.
68
Moura (2008) apresentou um estudo cujo objetivo foi o desenvolvimento de uma abordagem
multicritério para quantificar o desempenho de sistemas de infiltração utilizados para a gestão
das águas de escoamento urbano. A metodologia desenvolvida utilizou dois jogos de
indicadores. O primeiro com o objetivo de auxiliar na decisão sobre a escolha de estratégias
de infiltração na fase de concepção, e o segundo, para o acompanhamento de sistemas
existentes. Os indicadores utilizados em ambas as fases abordaram os aspectos técnicos,
ambientais, sanitários, econômicos e sociais. O método multicritério utilizado para a análise
de desempenho dos indicadores na fase de concepção foi o método ELECTRE III, e para a
fase de acompanhamento foi utilizado o método ELECTRE TRI. Os dois métodos aplicados
se mostraram pouco sensíveis e robustos.
O estudo apresentado por Figueiredo Júnior et al. (2008) teve como objetivo a proposição de
uma sistemática de avaliação global de empreendimentos de desenvolvimento urbano à luz de
critérios relativos a impactos sobre os sistemas de águas urbanas, baseada no método
multicriterial ANP (Analytic Network Process). Para atender a esse objetivo foi construído um
modelo de avaliação intitulado AUrb/ANP em planilha eletrônica Excel e feita a análise e
seleção de indicadores relativos a águas urbanas constantes do projeto SWITCH (Sustainable
Water management Improves Tomorrow’s Cities’ Health - Gestão Sustentável das Águas para
a Saúde das Cidades do Futuro). Foi estabelecida uma sistemática de avaliação em cinco fases
que abordam desde a caracterização do empreendimento até a análise dos resultados. A
metodologia foi aplicada ao estudo de caso do centro administrativo de Minas Gerais
apontando os pontos mais críticos do projeto e sugerindo alterações. Os resultados mostraram
que a sistemática de avaliação aplicada com o uso do modelo AUrb/ANP foi considerada
eficiente, mostrando-se viável e compreensível para uso em procedimentos correntes,
permitindo verificar a eficiência de um projeto com relação às águas urbanas e fornecendo
recomendações para sua melhoria
4.2 - MODELAGEM HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA APLICADA
A modelagem matemática tem-se mostrado, ao longo do tempo, uma importante ferramenta
para a antecipação dos efeitos das precipitações sobre as localidades. A delimitação de áreas
sujeitas a inundação consiste na reprodução por cálculos, das cotas e da extensão de
inundações conhecidas (Dégardin e Gaide, 1999 e Garry et al., 1999). O objetivo deste tópico
é o de fornecer uma visão geral sobre os modelos aplicados à gestão de recursos hídricos
69
urbanos com ênfase àqueles aplicados ao controle de inundações.
4.2.1 – Conceitos básicos
A escolha de um modelo para análise do comportamento de uma bacia hidrográfica e o
monitoramento dos impactos das modificações que ocorrem no tempo está sujeita,
principalmente, aos objetivos do estudo, à disponibilidade de informações e à familiaridade
do usuário com o modelo. De acordo com estas afirmações, vários são os modelos disponíveis
na área de recursos hídricos.
Segundo Tucci (1998), os modelos hidrológicos podem ser contínuos ou discretos conforme o
intervalo em que ocorrem as mudanças hidrológicas. Os modelos são ditos contínuos quando
os fenômenos são modelados continuamente no tempo e são ditos discretos quando as
mudanças de estado se dão em intervalos discretos. Assim como todos os demais sistemas
físicos, os sistemas hidrológicos são contínuos e normalmente são representados por modelos
discretos.
Quanto à discretização, os modelos podem ser concentrados (lumped) ou distribuídos. Os
modelos concentrados não levam em conta a variabilidade espacial, utilizam somente o tempo
como variável independente. Nesse caso toda a bacia é representada por uma precipitação
média e os processos hidrológicos por variáveis concentradas no espaço. Esses modelos são
usados, geralmente, para bacias pequenas onde a distribuição espacial dos parâmetros e das
variáveis não compromete os resultados para o estudo desejado. Nos modelos distribuídos as
variáveis e parâmetros dependem do espaço e/ou do tempo, podendo ser divididos, ainda, em
distribuídos por sub-bacias ou por módulos.
O modelo distribuído por sub-bacias permite a subdivisão da bacia em sub-bacias de acordo
com a drenagem principal da mesma. A subdivisão é feita de acordo com a disponibilidade de
dados, locais de interesse e variabilidade de parâmetros físicos. No modelo distribuído por
módulos a discretização é feita por formas geométricas tais como quadrados, retângulos, sem
relação direta com a forma da bacia, mas caracterizando internamente os componentes dos
processos. O modelo de discretização em módulos busca um detalhamento maior que o
modelo distribuído por sub-bacias. O inconveniente desse tipo de modelo é o elevado número
de módulos quando se trata de grandes bacias, o que pode dificultar o entendimento por parte
70
do usuário da integração dos processos e o ajuste dos parâmetros.
Os modelos concentrados e distribuídos por sub-bacias são aplicáveis a bacias hidrográficas
médias e grandes. Nesses casos os modelos são modulados e conceituados como distribuídos,
mas trabalham de forma concentrada em cada módulo. Modelos distribuídos são utilizados
em pequenas bacias rurais, na análise do efeito de alteração do uso do solo e no entendimento
integrado de processos hidrológicos.
Quanto à conceitualização, os modelos podem ser empíricos, conceituais ou fisicamente
fundamentados. Os modelos empíricos são aqueles que ajustam os valores calculados aos
dados observados utilizando funções sem relação com os processos físicos na bacia. São
utilizados para relacionar a precipitação com a vazão.
Os modelos conceituais são aqueles em que as funções utilizadas na sua elaboração levam em
consideração os processos físicos. Usam a equação da continuidade associada a uma ou mais
equações empíricas que relacionam variáveis e parâmetros dos processos. Esses modelos
representam os efeitos de armazenamento e introduzem equações empíricas para representar
os processos dinâmicos.
Os modelos fisicamente fundamentados utilizam as equações da continuidade e a dinâmica
dos processos envolvidos na busca da integralização da descrição de todos os processos
físicos que ocorrem na bacia. Esses modelos apresentam dificuldades no que diz respeito à
variabilidade das características físicas e dos processos.
Quanto aos objetivos, os modelos simulam condições estacionárias na bacia com o objetivo
de obter um bom ajuste no hidrograma de saída. Há, ainda, os modelos que simulam
alterações e o comportamento de processos hidrológicos na bacia hidrográfica, buscando o
conhecimento distribuído de fenômenos nesta. Nos primeiros não há interesse em resultados
parciais dentro da bacia ou mesmo de outras variáveis. São aplicados na extensão de séries
para dimensionamento de reservatórios, previsão em tempo real e determinação de vazão
máxima ou hidrograma de projeto. Os últimos têm aplicações do tipo de simulações das
alterações do escoamento devido ao desmatamento, urbanização, construções de obras
hidráulicas, simulação do comportamento da bacia devido ao uso rural em conjunto com
71
modelos de sedimentos e químicos na estimativa da poluição difusa.
Modelos de comportamento são utilizados para prognosticar a resposta de um sistema sujeito
a diferentes entradas ou devido a modificações nas suas características. Os modelos de
otimização são focados na busca de melhores soluções em nível de projeto de um sistema
específico.
Modelos de planejamento simulam as condições globais de um sistema maior. Envolvem uma
região ou uma bacia e buscam não somente a solução meramente hidráulica, hidrológica ou
econômica, mas englobam também a quantificação sócio-econômica e ambiental. Esses
modelos utilizam os modelos de comportamento e de otimização de diferentes áreas,
buscando disciplinar as ações e investimentos (Tucci, 1998).
4.2.2 - Modelos hidrológicos
Um modelo hidrológico busca uma representação matemática dos processos que envolvem o
ciclo da água na superfície ou subsuperfície, tendo, normalmente, como objeto de estudo, a
bacia hidrográfica. O uso de modelos pretende a antecipação de eventos e a análise do
impacto das ações do homem em relação à água na superfície. De acordo com as
características e finalidades do modelo há uma resposta para o objetivo da sua utilização.
Os modelos de transformação da precipitação podem ser de simulação de evento único (single
event) ou modelos para eventos contínuos. Os modelos de simulação de evento único são
aplicados em bacias urbanas, uma vez que os mesmos simulam o processo de transformação
de chuva em vazão e não fazem esforços especiais para levar em conta os outros componentes
do ciclo hidrológico, já que o comportamento de uma bacia hidrográfica urbana é bastante
peculiar em relação aos outros fenômenos do ciclo hidrológico em relação às bacias rurais. Os
usuários desse tipo de modelo normalmente estão interessados no pico do fluxo ou no
hidrograma total do escoamento, se o tempo ou volume do escoamento é necessário
(Viessman Jr. e Lewis, 2002).
São modelos single-event, segundo USACE (2004), o modelo HEC-HMS 3.0 (Hydrologic
Engineering Center-Hydrologic Modeling System), TR-20 e TR-55 Computer Program for
Project Hydrology, o módulo RUNOFF do modelo SWMM (Storm Water Management
72
Model), MIKE 11 UHM, HYMO (Hydrological Model Computer Language) e USGS
(Rainfall-Runoff Model), além do modelo IPH II (Instituto de Pesquisas Hidráulicas) e do
modelo ABC (Universidade de São Paulo).
4.2.3 - Modelos de propagação
A propagação de um fluxo é um procedimento matemático para previsão da mudança na
magnitude, extensão e forma de uma onda de cheia em função do tempo em um ou mais
pontos ao longo de um curso d‟água.
Os métodos de propagação são classificados como hidrológicos e hidráulicos dependendo,
respectivamente, se os métodos são baseados em equações de processos empíricos ou físicos
(Viessman Jr. e Lewis, 2002). Na propagação hidrológica o fluxo é calculado como uma
função do tempo em um local ao longo do curso d‟água. Na propagação hidráulica o
escoamento é calculado em função do tempo simultaneamente em várias seções ao longo do
curso d‟água (Fread, 1992).
Métodos de propagação hidrológica (lumped) para rios desprezam os efeitos de remanso e não
tem precisão para aumento rápido dos hidrogramas propagados ao longo de rios com pouca
ou nenhuma declividade. Eles também não são precisos quando se trata do aumento súbito de
hidrogramas em reservatórios (Fread, 1992).
Na propagação hidráulica (distributed) o escoamento não-permanente em um curso d‟água é
descrito como um processo distribuído devido à vazão, velocidade e profundidade que variam
no espaço (na seção transversal ao longo do canal). A estimativa dessas propriedades no canal
pode ser obtida tomando como base as equações diferenciais completas de escoamento não-
permanente unidimensional, equações de Saint Venant. Essas equações permitem que a vazão
e o nível da água sejam calculados em função do espaço e do tempo ao invés de somente em
função do tempo como na propagação hidrológica (Fread, 1992).
4.2.4 – Modelos hidráulicos
Segundo a definição de Chow (1959) apud Tucci (1998), modelos hidráulicos são aqueles que
utilizam as equações de Saint-Venant. Formas simplificadas das equações de Saint-Venant,
equações cinemáticas e difusivas, também podem ser utilizadas para propagação de
73
escoamentos distribuídos (Fread, 1992).
Os modelos de onda cinemática são modelos que utilizam uma simplificação das equações de
Saint-Venant. Esses modelos utilizam a equação da continuidade e a equação da quantidade
de movimento desprezando os termos de pressão e inércia. Devido às simplificações
introduzidas, deve ser avaliada a aplicabilidade do mesmo antes de sua utilização. Esses
modelos não retratam efeitos de jusante sobre o escoamento de montante, pois consideram o
escoamento unidirecional. Ao considerar a declividade do fundo igual à declividade da linha
de atrito na equação da quantidade de movimento, o escoamento sofre algumas
simplificações: as forças de atrito e de gravidade são preponderantes sobre os demais termos
da equação dinâmica; a relação entre a vazão e o nível é biunívoca; o modelo simula somente
efeitos de montante não podendo ser utilizado para simular o escoamento com influência de
jusante; e o amortecimento da onda simulada é devido ao armazenamento.
Se ao modelo de onda cinemática for introduzido o termo de pressão, esse modelo recebe o
nome de modelo de difusão. O modelo de difusão tem mais aplicabilidade que o de onda
cinemática, já que considera o termo de pressão. Nesse modelo, ao contrário do modelo de
onda cinemática, podem ser representados os efeitos de jusante sobre o escoamento de
montante. Esse modelo pode ser usado em rios e canais que sofrem efeitos de jusante e a
velocidade não tem gradientes significativos.
Os modelos hidrodinâmicos, por sua vez, utilizam a formulação completa das equações de
Saint-Venant. As soluções numéricas das equações diferenciais nesse modelo requerem maior
quantidade de dados que nos modelos anteriores, mas apresentam vantagens já que estes são
mais precisos que os anteriores e permitem uma melhor representação física do escoamento
(Tucci, 1998).
Esses modelos podem ser aplicados na previsão em tempo real de cheias em rios, águas de
irrigação transportadas por canais, mapas de inundação para planejamento de eventuais
barragens, ondas criadas em reservatórios por mudanças em portões e turbinas,
desmoronamento produzido por ondas em reservatórios e escoamento não-permanente em
sistemas de drenagem. O processo de escoamento em cada uma dessas aplicações varia em
três dimensões: a velocidade varia ao longo do canal (sentido longitudinal), no sentido
74
transversal e ao longo da altura do canal. A partir dessas informações, os modelos
hidrodinâmicos podem ser classificados em uni, bi e tridimensionais (Fread, 1992).
Os modelos unidimensionais podem prever a extensão da cheia em uma planície de inundação
com um pequeno número de canais se a sua área for incluída na seção transversal do canal e
se possa ser definida a rede de fluxo (Moffat e Nichol, 2005).
Segundo USACE (2004) são modelos de escoamento permanente unidimensional os modelos
HEC-RAS (Engineering Center- River Analysis System) 3.1, WSPRO (Water-Surface Profile
Computation Model), FLDWY, QUICK-2, HY8. São modelos unidimensionais de
escoamento não permanente os modelos HEC-RAS 3.1, SWMM 5.0, UNET 4.0, FLDWAV e
MIKE 11 HD.
4.3 – GEOPROCESSAMENTO APLICADO AO ESTUDO DAS INUNDAÇÕES
URBANAS
Entende-se por geoprocessamento ao conjunto de atividades de aquisição, tratamento,
interpretação e análise de dados sobre a Terra. Ele é um sistema transdisciplinar apoiado por
tecnologias tais como satélites de observação da Terra, sistemas remotos aerotransportados,
técnicas de coleta e de dados pelo sistema GPS (Global Positioning System), estações totais e
medidores a laser (Timbó, 2001).
Já o termo “Sistemas de Informação Geográficas” (SIG) é aplicado para sistemas que
realizam o tratamento computacional de dados geográficos capazes de armazenar tanto
atributos descritivos quanto geometrias de diferentes tipos de dados. Ao utilizar um SIG
escolhe-se as representações computacionais mais adequadas para capturar a semântica de seu
domínio de aplicação (Câmara, 2005 e Câmara e Monteiro, 2009)
São tipos de dados utilizados em geoprocessamento de acordo com Câmara e Monteiro
(2009):
- Dados temáticos: descrevem a distribuição espacial de uma grandeza geográfica, expressa
de forma qualitativa, com dados obtidos a partir de levantamento de campo, inseridos no
sistema por digitalização ou, de forma mais automatizada, a partir da classificação de
imagens;
75
- Dados cadastrais: distinguem-se dos dados temáticos uma vez que cada um de seus
elementos é um objeto geográfico que possui atributos e pode estar associado a várias
representações gráficas. Ex: lotes (elementos do espaço geográfico que possuem atributos);
- Redes: denotam informações associadas a serviços de utilidade pública tais como água,
luz, telefone, redes de drenagem (bacias hidrográficas), e rodovias;
- Modelos Numéricos do Terreno (MNT): utilizados para denotar a representação
quantitativa de uma grandeza que varia continuamente no espaço. São comumente
associados à altimetria, mas também podem ser utilizados para modelar unidades
geológicas. Um MNT pode ser definido como um modelo matemático que reproduz uma
superfície real a partir de algoritmos e de um conjunto de pontos (x, y), em um referencial
qualquer, com atributos denotados de z (cota), que descrevem a variação contínua da
superfície. São utilizados na geração de mapas topográficos, análises de corte e aterro para
projetos de estradas e barragens, na geração de mapas de declividade, entre outras. A
representação raster do MNT é chamada de MDT (Modelo Digital do Terreno);
- Imagens: são obtidas por satélites, fotografias aéreas ou "scanners" aerotransportados,
representando formas de captura indireta de informação espacial. São armazenadas como
matrizes onde cada elemento de imagem denominado "pixel", tem um valor proporcional à
energia eletromagnética refletida ou emitida pela área da superfície terrestre
correspondente.
Os dados necessários ao planejamento de bacias hidrográficas, estendendo os mesmos para
áreas de inundação, constam de dados topográficos para dar suporte aos modelos hidrológicos
e hidráulicos, dados físicos locais incluindo nessa categoria as áreas edificadas, e os limites
administrativos da área. Esses dados são desenvolvidos em uma grande variedade de
instrumentos e a resolução necessária para os mesmos dependem das finalidades do estudo e
da escala de aplicação deste. Para determinação de seções transversais de cursos de água e
delimitação de áreas inundáveis é necessária uma maior acurácia dos dados para permitir a
delimitação e as respectivas profundidades de submersão. Enquanto a escala de trabalho de
bacias hidrográfica pode ser da ordem de 1:24000, características para planícies de inundação
recomendadas utilizam escalas da ordem de 1:400. Imagens de satélite de resolução média
tais quais as imagens TM (Thematic Mapper) não são adequadas para propósito de
modelagem hidráulica (Johnson, 2008).
76
A utilização de SIG é uma ferramenta importante do trabalho com a modelagem de áreas
inundáveis. A ferramenta permite a integração de vários tipos de dados, a coordenação de
vários modelos matemáticos, e fornece resultados em mapas de alta resolução como suporte
para as estratégias de gerenciamento de inundações. O traçado das superfícies inundáveis em
SIG é feito por um conjunto de operações partindo do MNT ou MDT, e das elevações de
nível da água obtidos por modelagem hidráulica. Além destas, inúmeras outras operações
podem ser executadas de modo a gerar produtos direcionados aos objetivos do estudo.
Dentre os programas existentes podem ser citados: ArcGIS (ESRI), AutoCAD e AutoCAD
Map 3D (Autodesk), Cadcorp, ERDAS IMAGINE (ERDAS, Inc), IDRISI (Clark Labs),
Intergraph, MapInfo (Bentley Systems) e o modelo de domínio público GRASS (Geographic
Resourse Analysis Support Systems).
Alguns modelos hidrológicos e hidráulicos são integrados com rotinas específicas relativas à
utilização de SIG. Dentre estes podem ser citados:
- O modelo HEC-RAS e o modelo HEC-HMS que trabalham no ambiente do programa
ArcGIS (HEC GeoHMS e HEC GeoRAS);
- FLO-2D que possui uma interface no formato shapefile;
- GIS Stream Pro que desenvolve as seções transversais para o HEC-RAS baseada no
modelo do terreno;
- O modelo hidrodinâmico Infoworks RS (ISIS) que trabalha no ambiente ArcView GIS;
- LISFLOOD-FP;
- MIKE 11, MIKE 21 e MIKE FLOOD;
- PCSWMM interface do SWMM com o ArcGIS;
- RiverCAD integração do HEC-RAS com o AutoCAD;
- TELEMAC-2D, 3D;
- TUFLOW
- TR-20 (“An Assesment”, 1974 apud Vianna, 2000) (Johnson, 2008);
De qualquer forma é consenso entre os profissionais que o melhor modelo é aquele com o
qual seu usuário tiver mais sensibilidade quanto aos parâmetros e a representatividade dos
processos em diferentes problemas.
77
4.4 – ESTUDOS PARA DETERMINAÇÃO DO RISCO E DE DANOS DE
INUNDAÇÃO COM BASE EM GEOPROCESSAMENTO
Wen e Huang (2003) apresentaram um estudo cujo objetivo foi o de desenvolver uma
ferramenta de simulação de cheia em 3D (três dimensões) baseada em um Sistema de
Informação Geográfica (SIG) que pudesse ser aplicada rápida e economicamente à bacia
hidrográfica do rio Keelung – Taiwan. As entradas do modelo foram: mapas básicos (mapa
digital do terreno, mapa de planejamento urbano, mapa da rede de tráfego, mapa de
construções, etc.) e dados estatísticos e sócio-econômicos da área em questão.
O resultado foi a construção de um Mapa de Freqüência de Cheia (FFM – Flood Frequency
Map) para diferentes tempos de retorno que possibilitou a análise das probabilidades de
ocorrência de inundações e a construção das curvas profundidade-dano. Além disso, o modelo
se mostrou eficiente na identificação de edifícios e estruturas em posições críticas na zona de
inundação, auxiliou na identificação de propriedades em risco, na seleção de rotas de
evacuação e na identificação de edifícios a serem usados como abrigos.
Tomando como critério o tempo de retorno da inundação ao invés do tempo de retorno da
precipitação, König et al. (2002) apresentaram um projeto no qual pretendeu-se desenvolver
uma ferramenta operacional e de planejamento para drenagem urbana preventiva com
otimização de custos. O projeto de pesquisa envolveu a simulação hidrodinâmica de sistemas
de drenagem urbana sobrecarregados. Os danos potenciais esperados foram baseados nos
níveis da água sobre a superfície e em parâmetros de inundação, tais como velocidade e
duração da cheia. A base do modelo foi o levantamento estatístico sobre eventos históricos de
inundações e seus danos correspondentes.
A metodologia foi aplicada às cidades de Trondhein e Baerum, na Noruega, para as quais foi
feita a calibração do modelo com as cheias históricas. Posteriormente foi feita a simulação do
sistema de drenagem com eventos históricos de precipitação e a determinação dos danos
correspondentes em função dos parâmetros hidráulicos da inundação. A combinação com o
intervalo de retorno da cheia determinou os custos dos danos anuais. De posse desses
resultados, o sistema de drenagem pode ser modificado e os mesmos eventos serem re-
simulados tendo como resultado novos custos.
78
O estudo apresentado por Sande et al. (2003) teve como objetivos investigar a utilidade de
imagens de satélite de alta resolução espacial IKONOS-2 e de algoritmos de segmentação
para produzir um mapa detalhado da cobertura do solo para avaliação dos danos das
inundações e obtenção de mapas detalhados para a estimativa dos coeficientes de rugosidade
de Manning utilizados em modelos de simulação de cheias. Para tanto, utilizou-se uma
imagem de satélite de alta resolução IKONOS-2 com um metro de resolução na banda
pancromática e quatro metros de resolução multi-espectrais para produzir um mapa de
cobertura do solo.
A metodologia foi aplicada a uma região ao sul da Holanda em torno das vilas de Itteren e
Borgharen, com área aproximada de 10km2. A imagem foi primeiramente dividida em
segmentos e a cobertura do solo classificada pelo uso de informações contextuais, espaciais e
espectrais com uma acurácia total da classificação de 74%. O mapa derivado da classificação
da imagem foi, então, utilizado como dado de entrada do modelo de simulação LISFLOOD-
FP para obtenção do coeficiente de rugosidade de Manning das áreas inundadas. De posse do
mapa de cobertura do solo, da estimativa da profundidade da água resultante do modelo
LISFLOOD-FP, foi produzido um mapa de danos às propriedades, bastante útil aos tomadores
de decisão e às companhias de seguro.
Salgado (1995) desenvolveu um modelo para a avaliação econômica de projetos de drenagem
e controle de inundações utilizando medidas de controle do tipo estrutural e não-estrutural
para bacias hidrográficas urbanas com indicação dos projetos eficientes de acordo com
critérios técnicos e econômicos. O modelo proposto foi aplicado à bacia do Vale do Jacatirão
no município de Duque de Caxias – RJ e utiliza um sistema de malha quadrada que permite o
gerenciamento de informações espacialmente variadas de forma compacta, associado ao
modelo HEC-2 (Hydrologic Engineering Center) para a simulação do escoamento em canais
e galerias. Os dados de uso do solo foram obtidos tomando como base as análises dos
mosaicos de imagens Landsat TM, informações de campo e fotografias aéreas.
Os resultados obtidos foram o resumo dos prejuízos para a área inundada associadas a
diferentes freqüências, o valor esperado do prejuízo anual para a condição existente, o
benefício anual do projeto, o fluxo dos custos do projeto, o valor presente dos benefícios e dos
custos de projeto e a viabilidade econômica do projeto.
79
Vianna (2000) apresentou um estudo cujo objetivo foi a aplicação de uma metodologia para
determinação de áreas sujeitas à inundação pela combinação de modelagens hidrológica e
hidráulica e de um sistema de informação geográfica (SIG). O estudo, aplicado à cidade de
Itajubá- MG, utilizou o modelo HEC-HMS para a simulação hidrológica e o modelo HEC-
RAS para propagação da cheia.
O modelo HEC-RAS reproduziu de forma satisfatória as características dos eventos utilizados
apresentando-se como uma poderosa ferramenta em estudos referentes à determinação de
planícies de inundação. A delimitação das áreas inundáveis foi feita pelo programa
SIG/IDRISI no qual procedeu-se a digitalização dos mapas incluindo as curvas de nível em
escala 1:5000.
A metodologia mostrou-se eficiente na determinação de planícies de inundação em área
urbana tendo evidenciado a dificuldade na obtenção de dados de campo e a necessidade de
acompanhamento dos levantamentos de campo.
Dutta et al. (2001) apresentaram um estudo no qual foi descrito um modelo desenvolvido pelo
Delft Hydraulic Institute, com o objetivo de avaliar o risco de cheia integrando ferramentas de
SIG com um modelo hidráulico unidimensional. Para uma série de vazões, o modelo calcula a
profundidade da inundação e os danos em tempo real em função da profundidade.
O modelo, aplicado à bacia do rio Ichinomiya, Japão, utilizou uma malha de dados de
elevação de 50m para a obtenção do modelo digital do terreno (MDT). A partir de dados de
satélite SPOT com 20m de resolução foram obtidas seis grandes classes de cobertura do solo.
Os usos residenciais e a distribuição espacial de indústrias da área de estudo foram obtidos a
partir de dados do satélite LANDSAT e os dados de tráfego da área foram coletados junto ao
Traffic Census Report preparado pelo Ministério dos Transportes local.
Os resultados foram mapas de inundação com profundidade e contorno da área de inundação
bastante próximos dos contornos reais. O modelo apresentou comportamento satisfatório
quanto à simulação dos parâmetros de inundação e na estimativa dos danos em área urbana.
Os autores citam, ainda, dois outros modelos que usam dados de cheias passadas para
80
estimativa de danos. São eles os modelos FDA (Integrated Package for Flood Damage
Analysis) e ANUFLOOD desenvolvido pelo Center for Resource and Environmental Studies
(CRES), Australian National University. O primeiro utiliza o método da freqüência para o
cálculo do dano anual esperado e considera apenas os danos urbanos tais como danos a
edificações residenciais e não-residenciais. O segundo avalia os danos por meio das funções
stage-damage para propriedades residenciais e comerciais. Os autores salientam que nenhum
dos dois modelos pode ser utilizado para estimativa de danos em tempo real.
Lima (2003) desenvolveu um estudo com o objetivo de avaliar os impactos das inundações
sobre uma região sinistrada utilizando o método Inundabilidade (Inondabilité) para a análise
do risco, e os benefícios da adoção de medidas não-estruturais, previsão e alerta de
inundações e flood-proofing, sobre os danos decorrentes de inundações. O método
Inondabilité permitiu avaliar a vulnerabilidade e a aleatoriedade convertendo essas variáveis
em uma mesma unidade de medida: o período de retorno.
A metodologia foi aplicada aos municípios de Itajubá e Santa Rita de Sapucaí – MG. O
mapeamento das áreas inundáveis para os períodos de retorno de 2, 10 e 100 anos foi feito
utilizando o programa SIG/IDRISI conjugado com os modelos HEC-HMS e HEC-RAS. A
partir desses modelos foram construídos os mapas de inundação para os períodos de retorno
citados e mapas com identificação das alturas de submersão para os mesmos períodos de
retorno, espaçadas a cada 50cm de profundidade até a altura máxima de submersão de 5,0
metros.
Para a composição dos custos dos danos foram feitas entrevistas na região em estudo em
propriedades residenciais, comerciais, industriais e de serviço, tendo definidos os intervalos
de classes a partir do Critério Brasil (ABIPEME, 2003 apud Lima, 2003). A partir das
informações coletadas procedeu-se a construção das curvas DPS (danos por profundidade de
submersão) e a análise dos danos após a utilização das medidas de controle citadas. Os
resultados apresentados pelo autor mostraram as regiões de risco de inundação inaceitável
definidas após a análise dos mapas de antes e depois da insersão das medidas de controle
assim como a eficiência destas na redução dos danos, e a utilidade do método Inondabilité na
simplificação da análise do risco.
81
Machado et al. (2004) e Machado (2005) apresentaram e discutiram os resultados do
desenvolvimento de uma metodologia para determinação de curvas de danos de inundação
traduzidos em valores monetários, em função da profundidade de submersão. Em seu estudo
assumiram que os benefícios do controle de inundação são iguais aos prejuízos evitados.
Para o setor habitacional foram considerados a qualidade da construção, área construída, o
estado de conservação da construção e o conteúdo da mesma (tipo, qualidade e idade). O
indicador de poder aquisitivo adotado foi o Critério Brasil (2003) e os custos de reparação na
forma de orçamento de reforma tomaram como base a NBR 71721.
A metodologia foi aplicada à cidade de Itajubá e utilizou os dados da cheia de janeiro de
2000. No ano de 2002 foram aplicados 469 questionários no setor habitacional e cerca de 200
nos setores de comércio, serviços e indústria. As análises da distribuição de área construída e
de qualidade da construção por classe social evidenciaram a correlação entre essas variáveis,
validando as hipóteses básicas do trabalho.
Com base nos resultados encontrados procedeu-se à construção das curvas DPS (danos por
submersão) com os valores dos danos expressos em reais por área construída da habitação em
m2, tendo sido, então, construídas curvas para cada classe social.
O estudo apresentado por Garcia e Paiva (2005) teve o objetivo de avaliar o impacto da
urbanização nos eventos de cheia e no aumento das inundações nas áreas de risco na bacia
urbana do Arroio Canela, município de Santa Maria – RS. Foi gerado um modelo numérico
do terreno por meio da digitalização de cartas topográficas na escala 1:2000 no programa
ArcView versão 3.1 e a porcentagem de área impermeável da bacia foi obtida pela
determinação do uso do solo, utilizando para tanto uma imagem Ikonos de 2004.
Foram analisados quatro cenários de ocupação: o cenário atual e três cenários de ocupação
futura baseados nos dados obtidos pelo zoneamento contido no plano Diretor vigente de Santa
Maria, no Projeto de Lei do Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental e na
condição máxima de ocupação a partir de dados de uma região da bacia com elevado grau de
impermeabilização. Em todos os cenários, ruas e calçadas públicas foram consideradas 100%
impermeabilizadas.
82
As simulações foram feitas utilizando o modelo SWMM para determinação do escoamento
superficial e propagação da cheia no canal. Os resultados mostraram que para os cenários
futuros analisados, o aumento nas vazões de pico e os volumes escoados foram da ordem de
21 a 60% em relação ao cenário atual e evidenciou a aplicabilidade do modelo SWMM como
ferramenta no planejamento e gerenciamento da drenagem urbana.
Sands et al. (2002) apresentaram os resultados de um estudo no qual foi feita a análise do
sistema de drenagem implantado no South Bronx – Nova York, a fim de determinar as causas
da inundação ocorrida em 26 de julho de 1999 naquela localidade e apontar soluções para a
prevenção de futuras inundações. Na análise foi utilizado o modelo SWMM e sua interface
gráfica (PCSWMM) para a simulação de 201 condutos em diferentes cenários para identificar
os pontos frágeis do sistema e avaliar o desempenho das soluções propostas. Os resultados
das simulações permitiram a identificação de áreas críticas da rede de drenagem e o
diagnóstico dos problemas do sistema, além de apontar as soluções para os mesmos.
Holder et al. (2002) desenvolveram e calibraram um modelo que utilizou os dados do radar
NEXRAD e SIG, o módulo EXTRAN do modelo SWMM e o modelo HEC-HMS com o
intuito de compreender as questões de drenagem e a ocorrência de inundações na bacia
hidrográfica de Harris Gully no Texas. Foi criado um modelo para avaliar a rede de tubos, o
escoamento na superfície e a rede de armazenamento. A transformação da chuva em vazão foi
feita pelo modelo HEC-HMS cujos hidrogramas de saída foram os dados de entrada do
modelo SWMM. O SIG forneceu a estrutura para a interligação entre os modelos e o modelo
SWMM apresentou um resultado satisfatório na determinação dos níveis d‟água em sistemas
urbanos.
Myers et al. (2004) apresentaram os resultados de um estudo com o objetivo de simular os
efeitos hidrológicos e hidráulicos de BMPs distribuídas por um complexo de bacias
hidrográficas e sistemas separadores e combinados de saneamento. O estudo foi aplicado na
bacia hidrográfica de Crobbs Creek – Pensilvânia, tendo sido utilizado o modelo SWMM para
avaliar as características operacionais e os benefícios de BMPs estruturais no Southeastern
Pennsylvania Waterways Restoration Program (SPWRP).
As BMPs analisadas foram: redução do pavimento, poços de infiltração ao longo do sistema
83
de drenagem, poços de infiltração residenciais, bacias de infiltração, reservatórios individuais,
bacias de detenção e retenção, filtros em meio poroso, pavimentos permeáveis, telhados
armazenadores, bacias de decantação, wetlands e controle em tempo real. Os resultados
mostraram a aplicabilidade da modelagem à análise de BMPs em bacias urbanas e a
adequação do modelo SWMM para a simulação de sistemas complexos como o da região
utilizada neste estudo.
4.5 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS
O presente capítulo teve como objetivo identificar as técnicas utilizadas para a tomada de
decisão sobre a adoção de medidas para o controle de inundações assim como as técnicas
utilizadas para análise dos impactos destes eventos.
De maneira mais direcionada foi feita uma descrição detalhada das potencialidades de
indicadores como ferramenta para a realização da análise de desempenho de alternativas de
controle de inundações, enfatizando o uso de indicadores para essa função e evidenciando as
suas possibilidades no tratamento do tema em questão. Além da análise da ferramenta, foi
feito um apanhado do uso de indicadores de diferentes tipos em diversas situações, e os
estudos desenvolvidos em nível nacional direcionados à drenagem urbana e o controle de
inundações.
A elaboração desse tópico da tese permitiu identificar as metodologias passíveis de serem
utilizadas na tomada de decisão sobre a adoção de alternativas de controle de inundações
urbanas adequadas aos objetivos do estudo e da resposta prevista para esses objetivos, assim
como embasar a formulação dos indicadores a serem utilizados na tese. Além disso, foi
possível identificar dentre os modelos disponíveis, aqueles integrados com modelos de
geoprocessamento.
84
5.0 – AVALIAÇÃO DE DANOS DIRETOS À INFRAESTRUTURA
URBANA
A infraestrutura urbana composta pelos sistemas que atendem a população no seu cotidiano
também é afetada pelas inundações. Assim como os demais setores já apresentados no
Capitulo 3, a infraestrutura urbana apresenta danos diretos e indiretos.
Os sistemas que compõem a infraestrutura urbana tratados neste estudo são os sistemas: de
abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, drenagem de águas pluviais urbanas,
distribuição de energia elétrica, telefonia, viário e resíduos sólidos. Falhas nesses sistemas
ocasionam prejuízos que comprometem o cotidiano da população e a saúde da mesma.
Pouco utilizados na avaliação de propostas para a solução de problemas relacionados às
inundações, parte-se da premissa que esses sistemas são responsáveis por uma parcela
considerável dos danos decorrentes desses eventos. A inexistência da memória dos danos de
inundações passadas dificulta a inserção desses aspectos na busca de soluções para o
problema. Assim, o presente capítulo tem como objetivo estabelecer uma sistemática para
avaliação dos danos relativos a esses setores que se realizou, primeiramente, com uma
pesquisa bibliográfica sobre o assunto, sendo seguida da realização de entrevistas junto às
concessionárias responsáveis por cada sistema, órgãos públicos responsáveis pela recuperação
dos danos e socorro às vítimas em diferentes municípios brasileiros conforme descrito ao
longo deste capítulo.
5.1 - DANOS À INFRAESTRUTURA URBANA
Os danos à infraestrutura urbana compreendem os prejuízos diretos ou indiretos relativos às
perdas decorrentes da interrupção de serviços e demais inconvenientes ligados ao
funcionamento geral de uma região. Normalmente, esses danos são calculados tomando como
base os danos diretos aos demais setores. Sendo assim, Penning-Rowsell e Chatterton (1977)
estimam que 5% dos custos dos danos diretos correspondem aos valores destinados aos
serviços emergenciais e 2% seriam destinados aos serviços de utilidade pública. Os custos
estimados para a remediação dos danos e para os serviços públicos de saúde, durante e após
as inundações, são estimados em 6% do valor total, assim como a interrupção das vias de
acesso rodoviário. Não houve relatos da proporção dos danos aos demais setores envolvidos,
85
fazendo com que fosse proposta uma sistemática de avaliação dos danos diretos aos setores já
mencionados (danos diretos ao sistema viário) para comprovação dos mesmos, e também aos
setores que não encontram-se descritos na literatura consultada (conjunto de infraestrutura e
instalações operacionais de saneamento básico e distribuição de energia elétrica).
Os danos diretos previstos para esses sistemas são aqueles ocasionados pelo contato direto da
água com a parte física dos respectivos sistemas. Os danos indiretos relacionados aos mesmos
são os danos das perdas por ocasião da interrupção destes serviços, o que vem ocasionar
perdas monetárias aos usuários, os custos de reposição de mercadorias e atrasos de serviços,
entre outros. Nesse tópico, far-se-á uma revisão dos danos diretos e indiretos na infraestrutura
urbana por ocasião das enchentes, assim como serão fornecidas indicações de procedimentos
para sua avaliação. As informações contidas no tópico foram baseadas, essencialmente, nos
estudos de Penning-Rowsell e Chatterton (1997) e Parker et al. (1987) complementadas por
entrevistas a diferentes setores responsáveis pelo funcionamento de sistemas públicos.
5.1.1 - Danos ao sistema viário
Os prejuízos diretos ao sistema de transporte rodoviário são aqueles referentes à limpeza das
vias, reparação dos pavimentos e semáforos. Além desses, os custos marginais por
interrupção ao tráfego nas vias e os custos de atrasos devem ser considerados como danos
indiretos.
Os custos dos prejuízos diretos podem ter valor substancial para cheias de maior magnitude,
muito embora não haja uma padronização para sua determinação. Os custos de atrasos e
desvios são determinados levando em consideração o gasto adicional de combustível e a
depreciação de veículos em função da lentidão do tráfego pela tomada de rotas alternativas e
pelos custos do tempo extra de viagem. Esses custos são calculados tomando como base
coeficientes relacionados ao tipo de veículo (pequeno para transporte de passageiros,
transporte de mercadorias, transporte de pessoas), e à velocidade média dos mesmos. Os
custos de atrasos são calculado a partir de estimativas do tempo extra gasto para efetuar o
percurso, tomando como base as informações dos departamentos de transportes.
As técnicas para a determinação dos elementos citados no parágrafo anterior dependem da
determinação do fluxo de veículos nas principais vias de acesso, da sugestão de rotas de
86
acesso alternativas e da disponibilidade de desvios. Caso na localidade, as informações a
respeito do fluxo de veículos não esteja disponível, verifica-se a existência de um banco de
dados nacional que forneça as informações necessárias.
Normalmente o transporte ferroviário é o último a ser afetado por ocasião das inundações. De
maneira geral os danos à rede ferroviária são relativamente pequenos. Os danos e seus
respectivos custos podem incluir, além dos danos à via férrea propriamente dita, os custos de
limpeza e retirada de sedimentos depositados na pista, e o reparo dos sistemas elétricos da
sinalização.
A movimentação normal do tráfego nas ferrovias cessa quando a água atinge um nível 50mm
abaixo da superfície superior do trilho. Até a superfície da água alcançar 100mm acima da
superfície superior do trilho, somente movimentação emergencial é permitida, e se o nível da
água superar a 100mm, nenhuma movimentação é permitida.
Os custos relativos a desvios, atrasos e transportes alternativos, em certos casos, são
calculados em conjunto para as inundações, os deslizamentos e os descarrilamentos. Os custos
dos danos serão, então, proporcionalmente mais significativos em relação ao tempo gasto no
reparo do que em relação ao dano físico à linha propriamente dita.
Os custos dos danos são inteiramente dependentes das circunstâncias e podem diferir
largamente de ocasião para ocasião. Os custos podem incluir os serviços, modos e rotas de
transporte alternativo, para a tripulação e usuários, os custos dos atrasos nas mercadorias e
perda de renda dos passageiros.
5.1.3 - Danos a veículos rodoviários
Para avaliação dos danos aos veículos rodoviários, estes são classificados conforme seu preço
e faixas de tamanho (porte do veículo). São determinadas profundidades de água críticas, pois
o nível de reparo necessário é dependente da altura da água na inundação. Os reparos vão
desde a verificação de freios e discos, drenagem de água retida nos sistemas, limpeza de
carpetes e troca de tapetes até reparo e troca de componentes elétricos e eletrônicos dos
veículos.
87
5.1.4 - Danos aos serviços de telecomunicações
Os danos ao sistema de telecomunicações decorrentes das inundações incluem os danos com
reparo e troca de aparelhos domésticos e de cabos e equipamentos das subestações.
Os danos aos equipamentos e estações de telefone assim como à construção das mesmas, são
dependentes da altura de submergência à qual os mesmos são expostos. Alturas de
submergência entre 0,25 e 0,35m podem afetar alguns componentes da estação. Se por outro
lado a altura da água alcançar 2m, provavelmente uma nova estação deverá ser construída.
Com relação aos danos aos cabos e pontos de conexão (cabines e colunas), desde a metade
dos anos 60, os cabos utilizados para cabines de distribuição primária, têm sido pressurizados.
Os maiores danos ocorrem antes da pressurização dos mesmos. Excetuando-se durante
inundações extremas, que podem ocasionar quebras, sugere-se que os mesmos devam estar
totalmente protegidos.
Inundações severas podem acarretar a troca prematura de cabos e a velocidade da água pode
causar danos mecânicos aos mesmos. O reparo aos cabos danificados tem um alto custo e
requerem um trabalho intenso, mas não requerem sua troca.
Quando o nível da água se eleva acima do nível da rua, os equipamentos alojados ao nível do
solo, cabines e suportes, estão em risco. Os danos dependerão da severidade da cheia, pois a
água a até 0,30m acima da base da cabine poderá não afetar de forma significativa a mesma.
Com relação aos aparelhos de telefone, em caso de submergência, os mesmos deverão ser
trocados e os custos variarão de acordo com o aparelho.
5.1.5 – Danos ao fornecimento e distribuição de energia elétrica
Não é prática corrente a instalação de subestações de eletricidade nas adjacências dos rios e
córregos, em virtude das limitações impostas pela área em relação às características técnicas
necessárias à instalação das mesmas.
Há três tipos principais de subestações: primária, secundária e pólos transformadores. Para
todos os tipos de subestações, os danos decorrentes das inundações dependem da altura
alcançada pela água. Cada subestação primária supre aproximadamente 50 subestações
88
secundárias e 30 transformadores. As subestações secundárias típicas transformam a voltagem
de 11kV para 240V, e consistem de um transformador e de equipamentos de controle de baixa
voltagem. Os custos de reparo das subestações secundárias variam de acordo com o número
de disjuntores de circuitos de alta e baixa voltagem, do número e tamanho de transformadores
e fusíveis.
Uma profundidade de 0,60m de inundação pode ser suficiente para ocasionar algum dano à
subestação e conseqüente falha no abastecimento. A unidade de distribuição de baixa
voltagem pode trabalhar submersa, mas uma unidade de distribuição de alta voltagem que é
resistente às intempéries, a uma profundidade de 0,90m, provavelmente será danificada. Se a
mesma for totalmente submersa, será bastante provável a necessidade de substituição.
As unidades transformadoras são protegidas até a sua completa submersão. A partir de então,
o óleo dentro dela será contaminado com a água e causará alta tensão, centelhas e danos
irreparáveis levando à sua substituição.
As caixas de ligação e cabos enterrados, geralmente, sofrerão apenas ligeiros danos, desde
que sejam preparados para funcionar quando alagados. A parte mais vulnerável do sistema
são as terminações dos cabos de baixa voltagem.
Os danos decorrentes das inundações no sistema de energia elétrica podem afetar, também, os
medidores domésticos e os equipamentos de serviço. Os medidores devem ser substituídos
após serem inundados.
A maior parte das subestações retorna à atividade num período de 24 horas, período no qual
os consumidores permanecem sem atendimento.
5.1.6 – Danos ao sistema de abastecimento de água e coleta e tratamento de esgoto
Alguns componentes dos sistemas de abastecimento de água e coleta e tratamento de esgoto
estão sujeitos a danos por ocasião das inundações. A rede de distribuição (condutos) e os
dispositivos de armazenamento de água normalmente não são afetados pela inundação, e a
chance de invasão das águas pluviais nos hidrantes é pequena. No entanto, as estações de
bombeamento e tratamento, tanto de água quanto de esgoto, são muito susceptíveis a danos.
89
Se houver ruptura do sistema durante eventos de maior magnitude, é difícil localizar a posição
do dano, sendo assim, em caso de necessidade de reparos, o tempo e o custo poderão ser altos,
além do risco existente de contaminação da água na rede.
Os equipamentos de telemetria para o monitoramento do nível dos reservatórios são
normalmente protegidos, mas podem ocorrer danos aos cabos dos equipamentos. Efeitos de
longo prazo podem ocorrer pela repetição de eventos de inundação em estações elevatórias e
de bombeamento.
Os custos dos reparos por ocasião das inundações não constam, normalmente, de um item
separado. Eles são incluídos nos custos de reparo gerais.
Se a rede de coleta e transporte de esgoto for do tipo separadora, há a possibilidade de
contaminação das águas pluviais por efluentes de esgoto. Além desses, a rede coletora de
águas pluviais pode sofrer rupturas e, quando dimensionada para trabalhar como conduto
livre, pode tornar-se pressurizada em função do excesso de água introduzido na rede na
ocorrência de inundação.
5.1.7 – Operações necessárias ao restabelecimento das condições regulares
As operações para o restabelecimento das condições normais do município após um evento de
inundação dizem respeito às questões ligadas à limpeza urbana e ao manejo dos resíduos
sólidos. Para se obter o custo de limpeza dos logradouros da área inundada, é necessário que
sejam feitas consultas aos serviços municipais de limpeza urbana que, geralmente, dispõem de
informações relacionadas à quantidade de detritos removidos e sobre os recursos humanos,
materiais e financeiros envolvidos na operação.
O procedimento deve envolver:
- O estabelecimento de relações entre detritos removidos em peso, nível da água e a área
inundada;
- A determinação de índices de custo médio de limpeza após as inundações, por tonelada de
detritos removidos; e
- A elaboração de uma análise quanto à gênese dos depósitos de detritos a fim de avaliar a
influência do projeto de drenagem e controle de inundação nos volumes a serem removidos
90
por bacia (Salgado, 1995).
5.1.8 – Análise da susceptibilidade física dos sistemas
Para se ter uma idéia das partes de cada sistema que são mais afetados na ocorrência de
inundações, foi feito um levantamento da susceptibilidade física apresentado por cada
sistema. Os resultados encontram-se descritos no texto a seguir.
5.1.8.1 – Distribuição de energia elétrica
Para o sistema de distribuição de energia elétrica, de maneira geral, a susceptibilidade física é
baixa tal qual apresentado na Tabela 5.1.
Tabela 5.1 – Susceptibilidade física das redes de distribuição de energia elétrica
(adaptado de Parker et al., 1987)
Elemento Susceptibilidade Física
Estações de Força Geralmente baixa
Salas de controle Não conhecida
Estação de distribuição de 132kv Baixa
Estação de rebaixamento de 132/33kv Variável pelo tipo de
equipamento Estação de rebaixamento de 33/11kv
Estação de rebaixamento de 11kv/240
volts Baixa
Caixas de ligação Baixa
Linha de 132kv Nula
Linha de 33kv Muito baixa
Linha de 11kv Muito baixa
Linha de 240/415 volts Baixa
Os principais pontos de vulnerabilidade dos sistemas de fornecimento e distribuição de
energia elétrica são as estações de alta voltagem, em particular aquelas entre o painel principal
de 132kV e as linhas de distribuição de 11kV. Além disso, os custos dos danos podem
aumentar se estações utilizadas normalmente, apenas para suprir a demanda de pico, forem
utilizadas de modo contínuo, na tentativa de suprir a ruptura de fornecimento da rede original,
uma vez que esses elementos possuem uma baixa eficiência.
O tipo de equipamento instalado em uma estação ou subestação influencia no volume dos
danos. Estações de alta voltagem são, particularmente, susceptíveis aos danos físicos da água
91
se no momento da inundação as mesmas estivem energizadas (em funcionamento).
Subestações secundárias (11kv/415 ou 240volts) podem continuar operando quando imersas a
até 600mm de água. Caixas de conexão subterrâneas, geralmente, são à prova d‟água, mas
pode-se prever uma falha de aproximadamente 5% das mesmas. Os quadros de distribuição
situados nos edifícios são as ligações de fornecimento de eletricidade mais susceptíveis, pois
na ocorrência de inundações, podem ocorrer centelhas e o conseqüente risco de incêndio.
Fora da área de inundação, em áreas urbanas, poucos são os consumidores que terão seu
fornecimento de energia interrompido em virtude desta.
5.1.8.2 – Abastecimento de água potável
Algumas partes do sistema de abastecimento de água potável são vulneráveis à inundação,
podendo causar interrupção ao abastecimento. As estações de bombeamento são instaladas,
necessariamente, nas partes baixas da bacia para facilitar a captação de água de rios, arroios e
lagos. Dessa forma, essas instalações tornam-se os pontos de maior fragilidade do sistema,
não apenas pela possibilidade do corte de fornecimento de energia elétrica, mas também, em
virtude do número de pontos de captação instalados (geralmente um).
A probabilidade que a tubulação de distribuição de água venha ser afetada é pequena, a menos
que outros elementos, tais como pontes e outras estruturas, sejam avariadas, o que aumentará
a susceptibilidade aos danos. A susceptibilidade física aos danos no sistema de tratamento
está nas bombas e acionadores elétricos. A Tabela 5.2 apresenta os níveis de vulnerabilidade
apresentados pelo sistema de abastecimento e distribuição de água às comunidades atingidas
por enchentes.
Tabela 5.2 – Susceptibilidade física dos sistemas de abastecimento de água
(adaptado de Parker et al., 1987)
Parte do sistema Susceptibilidade física
Estações de tratamento Média
Dispositivos de armazenamento Baixa
Estações de bombeamento Alta
Condutos Baixa
5.1.8.3 – Esgotamento sanitário
Assim como as estações de bombeamento do sistema de abastecimento de água, as estações
92
de bombeamento de esgoto, também são instaladas nas partes baixas da bacia. Isso faz com
que as bombas e demais componentes elétricos do sistema sejam vulneráveis às enchentes. A
conseqüência de uma falha nesse sistema corresponde à perda temporária do tratamento, o
que vem reduzir o padrão de lançamento dos resíduos nos corpos d‟água e conseqüências
adversas ao meio ambiente.
A Tabela 5.3 apresenta a susceptibilidade física característica do sistema de coleta e
tratamento de esgotos à ocorrência de inundações.
Tabela 5.3 - Susceptibilidade física das redes de saneamento
(adaptado de Parker et al., 1987)
Parte do sistema Susceptibilidade física
Estações de tratamento Alta
Estações de bombeamento Alta
Condutos Baixa
5.1.8.4- Rede de telecomunicações
De todos os sistemas de atendimento à comunidade, este é o sistema que se apresenta mais
frágil no que diz respeito à interrupção de fornecimento por ocasião das enchentes. Esse
sistema é puramente hierárquico, com pequena redundância, o que resulta em pequena
transferibilidade. Isso faz com que a susceptibilidade das instalações aos danos de cheia seja
alta, uma vez que as instalações (salas de força) são localizadas no nível térreo ou subsolo.
Diante da ocorrência de inundações, há a necessidade de verificação das ligações entre os
cabos e nos pontos de conexão primários (cabines). Dependendo do modelo das cabines,
podem ser necessários desde pequenos reparos até a completa substituição das mesmas.
A vulnerabilidade, no caso das telecomunicações, inclui, também, o intervalo de tempo
necessário para o completo restabelecimento do serviço. Não existem dados sobre perdas dos
consumidores por ocasião da interrupção das comunicações. A Tabela 5.4 apresenta os níveis
de vulnerabilidade das redes de telecomunicações à interrupção por ocasião das inundações.
93
Tabela 5.4 – Características da vulnerabilidade das redes de telecomunicações
(adaptado de Parker et al., 1987)
Parte do sistema Susceptibilidade física
Troca do STD Muito alta
Troca da central telefônica Muito alta
Ponto de conexão primário (cabines) Baixa
Ponto de conexão secundário (suportes) Baixa
Cabos principais* Baixa
Conexões do consumidor* Média
* telex, linhas privadas/ STD = Subscritores troncos de discagem
5.2 – LEVANTAMENTO DE DADOS PARA A AVALIAÇÃO DE DANOS À
INFRAESTRUTURA URBANA
A sistemática de avaliação de danos proposta no presente capítulo é o resultado da conjugação
de um conjunto de entrevistas com a revisão bibliográfica apresentada no item anterior. Essa
proposição parte da premissa que os danos à infraestrutura urbana são significativos e que é
adequada a sua inclusão na análise financeira relativa à escolha de alternativas de controle de
inundações urbanas, mesmo que a literatura internacional estime valores inferiores a 10% para
os mesmos.
Numa primeira tentativa buscou-se os registros de dados referentes aos danos em empresas e
prefeituras municipais de diferentes municípios de diferentes estados, de maneira a
possibilitar a implementação de uma base de dados para a avaliação de danos diretos aos
setores que atendem a população em área urbana. A realidade mostrou que essa metodologia
não poderia ser executada uma vez que nos municípios contatados não havia disponibilidade
de arquivos dos prejuízos contabilizados nem por parte das concessionárias de serviços
públicos nem por parte das prefeituras. Assim, para a aquisição de informações referentes aos
danos procedeu-se uma nova abordagem composta por entrevistas ao pessoal técnico e de
manutenção das concessionárias de serviços públicos, órgãos de prefeituras municipais e
órgãos da Defesa Civil.
O processo de levantamento de dados para a formulação da sistemática foi iniciado em janeiro
de 2007 e foi finalizado em maio de 2009, aproximadamente dois anos e quatro meses
contados a partir do início dessa etapa até o final do levantamento de dados. A primeira fase
do levantamento de dados consistiu da identificação dos setores e os respectivos responsáveis
94
pelas informações nas concessionárias e nos órgão das prefeituras e Defesa Civil. Era
estabelecido um contato telefônico e posterior visita ao local e o agendamento das entrevistas.
Ao todo foram contactadas em torno de 60 (sessenta) pessoas entre gerentes e técnicos das
concessionárias, e responsáveis pelas informações nas administrações locais.
Para a execução das entrevistas foi limitada a consulta aos municípios de Belo Horizonte,
Contagem, Itajubá, Santa Rita do Sapucaí e Pouso Alegre, todos no estado de Minas Gerais.
A escolha foi feita em função de facilidades de contato com os responsáveis pelos diferentes
sistemas e pela existência de estudos já desenvolvidos para municípios do sul do estado.
Foram entrevistados responsáveis e técnicos da CEMIG (Companhia Energética de Minas
Gerais) e da COPASA (Companhia de Saneamento de Minas Gerais) de Belo Horizonte,
Itajubá, Santa Rita do Sapucaí e Pouso Alegre; a Defesa Civil do estado de Minas Gerais e
dos municípios de Itajubá e Santa Rita do Sapucaí; a SUDECAP (Superintendência de
Desenvolvimento da Capital) em Belo Horizonte; a prefeitura de Itajubá; o responsável pela
Secretaria de Planejamento de Santa Rita do Sapucaí durante a inundação de 2000 e
representante atual da mesma secretaria em Pouso Alegre, a prefeitura de Contagem, técnicos
e prestadores de serviço da TELEMAR e EMBRATEL e prestadores de serviço na rede de
drenagem de Belo Horizonte.
O levantamento efetuado assim como os relatos que de alguma forma elucidam o problema
das inundações nos municípios visitados encontram-se no texto a seguir. Segundo a memória
dos entrevistados, encontram-se listados os danos observados na época de cada enchente e as
medidas corretivas e preventivas adotadas em função das respectivas experiências.
5.2.1 - Levantamento efetuado em Belo Horizonte e região metropolitana
Nas entrevistas feitas em Belo Horizonte, o único dano observado que pode ser atribuído
unicamente à ocorrência de inundações na zona urbana são colapsos no sistema coletor de
águas pluviais (boca de lobo e poço de poços de visita) da região metropolitana. O lixo
acumulado após cada um desses eventos também é um agravante e deve ser retirado de modo
a não comprometer o funcionamento do sistema.
Segundo os entrevistados, os grandes problemas apresentados por inundações dos rios e
95
córregos urbanos tais como o ribeirão Arrudas e córrego Cardoso, encontram-se atualmente
quase que totalmente solucionados. Mesmo assim, algumas partes da região metropolitana
ainda sofrem com as inundações, mas os prejuízos diretos descritos pela CEMIG e COPASA
não são significativos.
Após a ocorrência de eventos em janeiro de 2009 no município de Belo Horizonte e região
metropolitana buscou-se mais uma vez obter um levantamento de danos após a inundação.
Dentre as regionais da capital, sofreu com inundações a região do Barreiro. A documentação
apresentada sobre a cheia para essa regional constou de uma descrição da manutenção do
sistema viário e drenagem, e de um mapa das ruas mais atingidas. Para verificação da área
atingida foi utilizado o mapeamento feito pela Defesa Civil de Belo Horizonte junto com o
AVADAN (formulário de avaliação de danos) do evento. Pelos relatos e pelo material
consultado foram identificadas 40 bocas de lobo erodidas, 5 grelhas transversais e 4 grelhas
de poços de visita levadas pela água, 100 metros de canal e 70 metros de rede tubular
danificados.
As partesda rede que não foram danificadas necessitaram de limpeza. A manutenção de bocas
de lobo (limpeza) a exemplo de outros municípios é feita com base em contratos de
manutenção efetuados pelas prefeituras com empresas de engenharia e manutenção para
execução regular desses serviços.
O material fornecido pela prefeitura de Contagem não foi passível de utilização pela falta de
quantitativos que permitissem o estabelecimento de correlações em relação aos danos
observados.
5.2.2 - Levantamento efetuado em Itajubá
No município de Itajubá foram visitados e entrevistados representantes das regionais da
CEMIG e COPASA, Prefeitura Municipal (Secretaria de Planejamento), Defesa Civil e
UNIFEI (Universidade Federal de Itajubá). Os dados constantes do levantamento referem-se
às inundações de 1991 e 2000, uma vez que em 2007, após as intervenções no trecho do rio
Sapucaí que atravessa a cidade, a água chegou a sair ligeiramente do seu leito, mas não
causou danos na maior parte dos sistemas investigados.
96
5.2.2.1 - Informações recolhidas na CEMIG
Os dados recolhidos na CEMIG foram fornecidos por dois técnicos que trabalharam durante a
enchente de 2000, Camilo França e Edson Silva. Esse evento iniciou-se na noite de 31 de
dezembro de 1999 e teve duração superior a três dias.
Segundo os técnicos entrevistados, os maiores danos decorrentes de uma inundação nesse
sistema, que foi o caso da enchente de 2000, ocorrem na zona rural, onde foram relatadas a
queda de postes e a ruptura de cabos de condução de energia em virtude da erosão causada na
base dos postes pela velocidade da água e a queda de árvores. Além disso, na zona rural
houve a danificação de transformadores por descargas elétricas.
Na área urbana de Itajubá, os técnicos relataram a substituição de aproximadamente 4000
medidores para a enchente de 2000 situados em locais em que a altura da lâmina d‟água
alcançou os mesmos (aproximadamente 1,5 m) parcial ou totalmente. Segundo os
entrevistados, ainda hoje efetua-se a troca de medidores danificados na referida enchente,
elevando-se o quantitativo descrito decorrente da inundação.
5.2.2.2 - Informações recolhidas na COPASA
Na COPASA a entrevista transcorreu na sede da empresa no município e participaram o
gerente regional, Tales Mota, o técnico Benedito Mota e o engenheiro Eduardo Fernando de
Vasconcelos. Nesta empresa foi possível resgatar a memória das inundações de 1991 e de
2000.
Segundo o gerente regional da empresa, no sistema de água, a parte mais vulnerável é a
captação, mas o maior montante de danos está no sistema de esgoto. Segundo os
entrevistados, a cada ocorrência de inundação, modificações no sistema foram sendo
executadas para torná-lo menos vulnerável. Assim, a cada evento, o nível de danos foi
diminuindo e os respectivos sistemas, já bastante antigos, estão sendo substituídos.
No caso do sistema de captação, a vulnerabilidade deve-se à forma com que a mesma é
montada e à altura em que ficam os conjuntos motor-bomba e quadros de comando. Com a
variação do nível da água, no baixo recalque há o acúmulo de muita sujeira e galhos de
árvores que se enroscam e viram a balsa trazendo prejuízos referentes à balsa e do
97
equipamento nela instalado. Em eventos normais o alto recalque não é afetado, mas na
enchente de 2000 houveram prejuízos nos motores e transformadores além do rompimento de
uma adutora de recalque. Na enchente de 1991 foram afetados os transformadores e o quadro
de comando.
Como prevenção, em situações de emergência a água na captação entra direto no alto
recalque, o quadro de comando foi colocado em lugar mais alto e protegido e foram criados
sistemas de “imunovias” para que os conjuntos motor bomba do alto recalque, que são mais
potentes, sejam realocados na parte mais alta em período de risco (de novembro a março).
As travessias junto às pontes dos ribeirões são elementos vulneráveis uma vez que o seu
rompimento causa a perda de toda a água reservada e a possível contaminação da rede. Na
cheia de 1991 houve a perda de 3 (três) travessias junto às pontes dos ribeirões de Itajubá.
Isso ocorreu em conseqüência do arraste de troncos e galhos de árvores durante a inundação
que causaram o rompimento das mesmas e deixaram a população entre 10 e 12 dias sem
abastecimento de água obrigando a COPASA a abastecer as regiões altas da cidade por meio
de caminhões pipa. Hoje, as travessias contam com registros em locais seguros nas margens
de cada lado. Numa situação de emergência estes registros são fechados e caso as travessias
sejam danificadas, não há a perda da água na rede de distribuição e nos reservatórios.
Na enchente de 2000 a população de Itajubá ficou 36 horas sem abastecimento de água e três
dias sem produção de água tratada. Após a enchente, durante 3 (três) meses o consumo de
água pelos moradores foi liberado para a realização da limpeza das residências e
estabelecimentos comerciais. Durante esse período cada consumidor pagou pela média de
consumo normal para a companhia. Além disso, o número de manutenções na rede de água
duplicou após a enchente.
Segundo os técnicos da COPASA, em caso de enchente, os maiores danos ocorrem no sistema
de esgoto. A cidade conta com uma rede de esgoto combinado (esgoto sanitário e pluvial
juntos) mais antiga, e uma boa parte dessa rede ainda é de material cerâmico estando sendo
substituída gradativamente por uma rede separadora. Uma parte da rede executada mais
recentemente já foi executada no sistema separador substituindo o material cerâmico por
tubos de concreto.
98
Segundo os relatos quando da ocorrência de inundações, a rede de esgoto sofre uma
sobrecarga deixando a tubulação planejada para trabalhar como conduto livre sob pressão.
Alguns trechos da rede não agüentam a pressão e sofrem algum tipo de dano no material
constituinte, que cessada a pressão pode ocasionar o abatimento da rede naquele local com a
entrada de solo na tubulação e o dano à tubulação propriamente dita e ao pavimento naquele
local.
A lama trazida pela água deposita-se nas ruas e nas residências, e durante a limpeza muito
desse material é transportado para o sistema coletor causando danos e inibindo fluxo do
esgoto. A limpeza da rede é feita, então, por meio de caminhões e equipamentos específicos
(hidrovácuo) que lavam e sugam a areia que está ali depositada. Ao final dessa tarefa,
diversos pontos da rede sofrem abatimentos pela despressurização da mesma e pela intrusão
de areia e sedimentos na tubulação. Os pontos frágeis são, normalmente, as juntas da
tubulação de cerâmica que não resiste à pressão da água no interior do tubo e se rompe. Deve-
se salientar que o custo de reparo dos danos ao pavimento por ocasião dos abatimentos é de
responsabilidade da COPASA uma vez que o causador do dano é a intrusão do material que
recobre a rede.
Em janeiro de 2007, apesar de não ter havido grandes conseqüências para o município, o
enchimento da calha do rio e o pequeno extravasamento deste, causou uma sobrecarga grande
e abatimentos nas tampas de poços de visita, nos ramais e nos interceptores.
5.2.2.3 - Informações recolhidas em outros setores do município
Não houveram contribuições para essa etapa do levantamento por parte da Prefeitura
Municipal e pela UNIFEI. A Defesa Civil local não possui dados das enchentes anteriores,
mas na Defesa Civil do Estado de Minas Gerais foi conseguido o AVADAN das enchentes de
2000 e de 2007. Como o sistema de avaliação de danos deste órgão é relativamente recente, o
AVADAN do ano de 2000 não foi mais esclarecedor do que as entrevistas executadas, mas
forneceu uma boa definição da área que foi inundada.
5.2.3 - Levantamento efetuado em Santa Rita do Sapucaí
O levantamento de informações em Santa Rita do Sapucaí foi feito novamente na COPASA e
na CEMIG. Não foi possível contactar nem a Prefeitura Municipal (Secretaria de
99
Planejamento) e nem a Defesa Civil Municipal. Em contrapartida, na entrevista feita na
COPASA, esteve presente o secretário de planejamento da época da enchente de 2000, que
causou sérios danos em praticamente todo o município. Várias das situações descritas são
semelhantes às já observadas e levantadas para o município de Itajubá. Serão descritos, então,
aquelas situações em que houveram características diferenciadas.
5.1.3.1 - Informações recolhidas na CEMIG
O técnico da CEMIG que participou da entrevista, Paulo Ribeiro da Costa, já era funcionário
da empresa na enchente de 1991 e trabalhou durante a enchente de 2000. Segundo relato do
funcionário, a inundação no município durou 5 (cinco) dias na maior parte da cidade e até 10
(dez) dias nas imediações do mercado municipal. Na parte plana da cidade, 80% desta foi
afetada pela inundação, sendo que na parte mais crítica, a altura da lâmina d‟água atingiu 3
metros, tendo havido retorno da água contaminada pelo esgoto.
Durante 24 horas foi necessário desligar a energia por precaução assim que a água ameaçava
atingir os transformadores, tarefa que era dificultada uma vez que o acesso aos locais era de
barco. Além dessa, havia dificuldade no atendimento dos locais afetados sendo atendidos
somente aqueles locais que era possível o acesso.
Na porção do município afetada a maioria dos medidores ficou submersa, mesmo que
parcialmente. Dois postes próximos ao leito do rio caíram devido à correnteza e a conseqüente
erosão no pé destes, associada à velocidade da água e saturação do solo.
5.2.3.2 - Informações recolhidas na COPASA
A entrevista feita na COPASA em 28/02/2008 teve a participação do responsável pela
empresa no município, Benedito Elsen Ribeiro, e do Secretário de Obras da Prefeitura
Municipal na gestão da enchente de 2000, Sr. Gerardo de Abreu Costa. A entrevista
transcorreu em conjunto uma vez que os próprios entrevistados julgaram mais eficiente dessa
forma, já que durante e após o evento de 2000 no município, o trabalho foi conjunto todo o
tempo entre COPASA e Prefeitura (Secretaria de Obras) devido à relação estreita entre a
companhia e a administração da época.
Segundo os relatos, durante o evento de 2000, Santa Rita do Sapucaí não possuía
100
Coordenadoria Municipal de Defesa Civil (COMDEC) e foi o único município atingido no
qual não houve morte. Para esse evento, a parte da cidade atingida (em torno de 70% do
município) após uma semana estava completamente limpa e a população vacinada.
Em relação aos danos, os entrevistados afirmaram que o maior prejuízo ocorreu nos imóveis,
tanto que o governo liberou o fundo de garantia para a população recuperar os prejuízos, e os
lojistas abriram linhas de financiamento próprio.
Em janeiro de 2000, o rio Sapucaí começou a subir em Santa Rita do Sapucaí por volta de
14:00 horas do dia primeiro de janeiro. Às 3:45 horas ele estava mais de 6 (seis) metros acima
do normal. O período crítico no município aconteceu entre as 22:00 horas do dia primeiro e as
7:00 horas do dia 02 de janeiro porque a água já havia atingido o interior das casas e a
população não acreditava que ela fosse subir mais. Foi destacado pelos entrevistados a
importância do sistema de alerta em virtude da credibilidade deste pela população.
Num trabalho conjunto, prefeitura e COPASA mobilizaram-se por sete dias, com máquinas
trabalhando (carregadeiras, retroescavadeiras, patrols, tratores, caminhões de carga seca e
basculante) 24 horas por dia. Além destes, a prefeitura municipal forneceu combustível para
aqueles que se disponibilizavam a auxiliar, mas não houve como controlar esse consumo.
Toda a área até a cota 840 foi inundada. A captação foi danificada, mas foi possível recuperá-
la, uma margem inteira do rio foi destruída (aproximadamente 300 m de muro danificado e
500 m2 de calçamento da margem arrancado), aproximadamente 30 mil m
2 de calçamento
necessitou de recuperação em toda a cidade. Na rede de galerias pluviais, entre 100 e 150
pontos necessitaram de manutenção (retirada de lixo de bocas de lobo). Para recuperação de
cada ponto da rede pluvial danificada, é necessário um corte de aproximadamente 3,0 m do
calçamento com profundidade dependendo do diâmetro da tubulação (entre 1,5 e 3,0 m). O
dano maior no calçamento não ocorreu na parte baixa da cidade, mas sim na parte alta devido
à falta da rede de drenagem e ao assoreamento do calçamento.
Como acabou a água reservada, houve contaminação de aproximadamente 5000 (cinco mil)
metros da rede de abastecimento de água de diâmetro de 300mm necessitando de
descontaminação. Além disso, 3 (três) veículos tiveram seus motores danificados (fundidos) e
101
houve perda de documentos da prefeitura.
5.2.4 - Levantamento efetuado em Pouso Alegre
No município de Pouso Alegre foi possível entrevistar os técnicos e responsáveis técnicos da
COPASA e CEMIG e um engenheiro da Secretaria de Planejamento da Prefeitura Municipal.
As entrevistas feitas em Pouso Alegre foram importantes para a compreensão da gênese dos
danos à infraestrutura urbana nas inundações em função das características das enchentes no
município.
5.2.4.1 - Informações recolhidas na CEMIG
Durante todo o processo de coleta de dados junto à CEMIG, foi fundamental a participação do
engenheiro Benedito Cipriano, que forneceu todo o suporte necessário e termos de contatos na
empresa e formalizou toda a agenda de visitas em todos os municípios do sul de Minas.
Participaram da entrevistas os funcionários Luiz Eduardo Fuzatto e José Walber Cabral
Vilhena. Ambos os entrevistados participaram dos trabalhos de socorro e recuperação nas
inundações de 2000 e 2007.
As informações fornecidas são bastante semelhantes aos dados já coletados nos demais
municípios visitados. Segundo os entrevistados aproximadamente 30% da área urbana foi
atingida (Bairro São Geraldo e imediações) com uma altura de lâmina d‟água de
aproximadamente 2 (dois) metros tendo durado aproximadamente 1 (uma) semana.
Ao serem questionados sobre o sistema instalado, foi informado que os postes são colocados a
cada 40m e que os mesmos são susceptíveis à duração da inundação, uma vez que estes são
apenas aterrados. Uma vez prolongada a inundação o solo fica saturado e pode haver o
tombamento dos postes. Esse efeito pode ocorrer num intervalo de tempo menor se a chuva
tiver uma intensidade alta e uma velocidade de escoamento alta também. Os dois efeitos
conjugados podem causar o tombamento de postes com 2 horas de chuva.
É consenso entre os entrevistados da CEMIG que à medida que aumenta a altura d‟água há a
necessidade de se desligar os transformadores. Esses dispositivos abastecem, em Pouso
Alegre, 60 unidades consumidoras e devem ser desligados quando a altura da água atingir 1,5
102
metros. Segundo os entrevistados, durante a cheia de 2000 aproximadamente 40
transformadores tiveram que ser desligados e seis postes caíram na área urbana de Pouso
Alegre. Além destes, aproximadamente 5000 medidores foram substituídos.
A cheia de 2007, por sua vez, teve duração entre 2 e 3 dias e não houve interrupção do
fornecimento de energia.
5.2.4.2 - Informações recolhidas na COPASA de Pouso Alegre
Na regional da COPASA de Pouso Alegre, a entrevista foi feita com o Engenheiro Alexandre
José Grego. Segundo o entrevistado, as características das enchentes em Pouso Alegre são
diferenciadas em relação aos demais municípios visitados e ocorrem pelo remanso das águas
do rio Mandu, afluente do rio Sapucaí-Mirim, no município. As águas do rio Sapucaí que vêm
dos municípios a montante (Itajubá, Santa Rita do Sapucaí e Maria da Fé) enchem a sua calha
e as águas do rio Sapucaí-Mirim completam o volume. Assim, as águas do rio Mandu não têm
para onde escoar e ficam represadas causando a enchente na várzea.
Segundo o entrevistado, as enchentes do rio Mandu são enchentes lentas, são enchentes de
“depósito” e não de “arraste”, caso dos demais municípios visitados. Há tempo para alerta e
retirada da população e para o trabalho da Defesa Civil. A enchente demora de 3 a 5 dias para
chegar no seu nível máximo e o mesmo tempo para baixar.
Assim, os maiores problemas que a companhia tem são os entupimentos na rede de esgoto
provenientes dos resíduos depositados juntamente com a água que fica parada pela baixa
declividade existente e pelo remanso do rio. O trabalho da COPASA é então de desobstruir a
rede em virtude do material depositado durante a enchente (terra e entulho das ruas e casas) e
dar suporte na limpeza pesada da cidade.
Normalmente não há ruptura da rede da COPASA em Pouso Alegre. A rede não é
despressurizada não havendo contaminação desta, e não há o corte do abastecimento de água.
Com relação aos reparos e auxílios pós-enchente, isso não causa sobrecusto para a empresa.
As correções necessárias são feitas como atividades normais e mesmo a determinação do
governo estadual de cobrança da média durante a enchente de 2000, foi adotada pela empresa
103
durante apenas 1 (um) mês e mesmo assim foi feita análise caso a caso.
5.2.4.3 - Informações recolhidas na Prefeitura Municipal de Pouso Alegre
A Prefeitura Municipal de Pouso Alegre elaborou, logo após o evento de 2000, um relatório
sobre os danos ocorridos no município e a mobilização de recursos durante a crise para
possibilitar o retorno das famílias às suas respectivas residências. Esse relatório descreve
ações de socorro assim como os setores mais atingidos pela cheia.
O relatório descreve como danos observados aqueles ocorridos em 10% dos imóveis urbanos
cadastrados (3500 imóveis), 1/3 da malha rodoviária municipal rural (600km), cerca de 12500
pessoas desabrigadas (equivalente a 12% da população), a interrupção da BR381 na altura da
cidade de Careaçu, destruição de 4 (quatro) pontes, 5 (cinco) escolas municipais atingidas, 2
(duas) unidades de saúde e 1 (uma) vítima fatal.
Para atendimento durante o evento foram designados 40 veículos, 130 pessoas e 1
helicóptero. Para a execução de serviços de varrição, limpeza, remoção de entulhos,
desobstrução de galerias e higienização foram mobilizadas 180 pessoas, 70 veículos e 8
máquinas, tendo sido removidos 1500 caminhões de entulho (7500m3). Para os serviços de
assistência social no retorno ao lar foram designadas 60 pessoas e 10 veículos, tendo sido
cadastradas 2800 famílias. Para atendimento às famílias cadastradas foram estimados:
- 12000 conjuntos de colchão, travesseiro, toalha e cobertor;
- 10000 conjuntos de limpeza e higiene pessoal;
- 2000 cestas básicas;
As obras emergenciais necessárias levantadas foram:
- Recuperação do aterro do dique do rio Mandu rompido e dragagem e limpeza da lagoa da
Banana;
- Recuperação do aterro e mudança no projeto das bombas da Av. Airton Sena (Dique1);
- Recuperação de estradas rurais e quatro pontes destruídas;
- Recuperação de vias públicas, galerias, etc.;
- Recuperação da antiga ponte do rio Sapucaí.
104
5.3 – COMPARAÇÃO ENTRE OS DADOS LEVANTADOS E A
SUSCEPTIBILIDADE FÍSICA DOS SISTEMAS DE INFRAESTRUTURA URBANA
ÀS INUNDAÇÕES
O presente tópico tem o objetivo de verificar se as informações encontradas no levantamento
efetuado nos municípios visitados corresponde à susceptibilidade física apresentada na
literatura consultada aplicada a outros países. Além disso, pretende-se apontar as melhorias
nos sistemas executadas pelas empresas de modo a compatibilizar a situação de risco
vivenciada com estas e a necessidade de reduzir as perdas ocasionadas por inundações. Nesse
sentido, fica evidenciada a utilidade de sistemas de alerta que possibilitam a preparação de
toda a comunidade diante da iminência de um desastre e com isso redução dos danos.
Em todos os municípios visitados ficou bastante evidente a disposição das companhias e
prefeituras em adequar os sistemas instalados a situações de risco vivenciadas por cada
município. Assim, após a ocorrência de cada desastre é feita uma avaliação do evento e
tomadas providências no sentido de aumentar a proteção dos sistemas. Essas atividades vêm
dia a dia contribuindo para a redução dos danos e da fragilidade dos mesmos. Elementos
vulneráveis são posicionados em locais protegidos, novas instalações com dispositivos de
proteção são colocadas reduzindo sobremaneira os danos sofridos pelas companhias durante e
após a ocorrência das inundações.
Nos casos de Itajubá e Santa Rita do Sapucaí são exemplos de atividades de prevenção no
sistema de abastecimento de água, o posicionamento de quadros de comando em cotas acima
das cotas de inundação e o deslocamento dos motores para locais seguros durante o período
mais crítico (de novembro a março) e até mesmo a sua retirada na ameaça de um evento de
maior severidade. As travessias instaladas em pequenas pontes são, atualmente, providas de
registros em ambos os lados de modo a impedir que no seu rompimento, seja perdida a água
armazenada e a contaminação da tubulação pela intrusão de água contaminada.
Na literatura consultada a parte mais vulnerável do sistema são as estações de bombeamento
sendo seguida das estações de tratamento uma vez que as mesmas são posicionadas em locais
próximos aos rios. Fica comprovada a vulnerabilidade desta parte do sistema, mas percebe-se
que, no caso dos municípios do sul de Minas, essa vulnerabilidade foi reduzida tendo em vista
105
as medidas adotadas. Além disso, foi verificada uma grande vulnerabilidade e
susceptibilidade física nas travessias de pequenas pontes, que com o aumento do volume de
água escoada e a velocidade da mesma podem ser destruídas, mesmo que as conseqüências da
sua destruição consigam ser minimizadas.
No que diz respeito à rede de esgoto, não pode ser comprovada a susceptibilidade física das
estações de tratamento uma vez que na capital mineira danos à estação não foram relatados e
nos demais municípios pesquisados, a implantação do sistema de tratamento ainda está em
fase de concepção e execução. No entanto, a susceptibilidade física das tubulações, que na
literatura é classificada como baixa, nos municípios do sul de Minas foi a parte do sistema
citada como apresentando a maior fonte de danos. O material construtivo dessas redes
(material cerâmico) apresenta uma grande vulnerabilidade na junção de cada dois elementos.
Nesses pontos, quando há o rompimento do elemento de ligação após a descompressão da
rede quando os níveis de água voltam ao normal, há a intrusão de areia e sedimentos e nesses
pontos há o soterramento da cobertura de solo da tubulação e o aparecimento de trincas e até
mesmo o rompimento do pavimento sobre os tubos. Nesses casos, a responsabilidade sobre o
reparo tanto da rede quanto do pavimento, é da COPASA. Na tentativa de melhorar a situação
as redes de esgotamento sanitário e drenagem pluvial têm sido separadas e a tubulação de
material cerâmico tem sido substituída.
No que diz respeito ao sistema de drenagem propriamente dito, caso que não se aplica aos
municípios do sul de Minas, na capital mineira não houveram referências relacionadas aos
danos à rede de tubos. Os danos observados foram aqueles na entradas de bocas de lobo
devido ao desgaste do contato com a água e detritos carreados por esta, mostrando,
dependendo do material aplicado na sua construção, uma susceptibilidade física baixa.
A literatura ressalta a baixa susceptibilidade física das redes de distribuição de energia elétrica
e esta condição é corroborada pelas companhias responsáveis fornecimento desse serviço. Os
elementos mais vulneráveis e que são de responsabilidade das companhias energéticas, são os
medidores individuais, que quando atingidos pela água devem ser substituídos.
106
5.4 – SISTEMÁTICA PROPOSTA PARA A AVALIAÇÃO DE DANOS DIRETOS À
INFRAESTRUTURA URBANA
A partir das informações levantadas nas empresas prestadoras de serviços públicos
anteriormente citadas e dos relatos dos entrevistados, nesse item encontram-se descritos
procedimentos propostos para a avaliação de danos à infraestrutura urbana contemplando os
setores de abastecimento de água, esgotamento sanitário, drenagem urbana, distribuição de
energia elétrica e limpeza pública. Para o setor de telefonia não houveram relatos de danos
relacionados às inundações, motivo pelo qual não foi proposto nenhum procedimento de
avaliação.
A sistemática proposta corresponde, portanto, ao conjunto de procedimentos para cada item,
tendo sido elaborada tomando como base o levantamento efetuado, mas presume-se que a
mesma possa ser extrapolada para regiões com configuração semelhante dos sistemas. Alguns
setores poderão ter sua análise aplicada a situações de ocupação, geográficas e de
configuração do sistema diferentes das utilizadas para formulação da presente proposta se os
elementos susceptíveis não apresentarem variação de um caso para outro. Outros sistemas
deverão ter uma definição específica de material constituinte e ocupação da área em função de
particularidades inerentes aos mesmos. Para o desenvolvimento da sistemática proposta
optou-se pela configuração de danos diretos por sistema e a indicação da responsabilidade
pela correção dos mesmos.
Mesmo considerando a sua importância no montante de danos decorrentes das inundações
urbanas, e da possibilidade de avaliação dos mesmos em alguns casos, o dano direto
associado a cada sistema é bastante complexo e não foi computado no âmbito desta pesquisa.
5.4.1 – Sistema de abastecimento de água
Para a avaliação dos danos ao setor de abastecimento de água, o mesmo foi subdividido em 3
(três) partes: a captação, a adução e a distribuição de água. A análise dos danos decorrentes
das inundações deverá ser precedida da discretização do sistema instalado, possibilitando
caracterizar o sistema e os componentes passíveis de dano. Essa caracterização permitirá a
identificação das partes do sistema mais susceptíveis a danos e a estimativa dos quantitativos
dos elementos a serem reparados e/ou substituídos.
107
O procedimento proposto para avaliação dos danos ao setor de abastecimento de água
encontra-se apresentado na Figura 5.1 e divide o sistema em três subsistemas: captação,
adução e distribuição.
A composição da captação de água para abastecimento nos municípios pode prever a
utilização de balsas e conjuntos motor-bomba ou instalações de captação instaladas nas
margens e adjacências no nível do rio ou em estruturas elevadas em relação a este. Essa
informação é imprescindível quando da avaliação dos danos.
Nos municípios visitados, a captação é composta pela balsa e conjuntos motor bomba.
Partindo dessa informação, quando a captação for feita com o uso de balsa, esta será sempre
considerada danificada, mesmo que o sobrecusto da substituição não seja significativo. Caso
não seja utilizada balsa, esse dano não existirá.
Se for utilizada balsa, é necessário avaliar as condições preventivas previstas para os
conjuntos motor-bomba. No caso de haver um sistema de proteção para esses elementos de tal
forma que os mesmos sejam realocados temporariamente acima da cota máxima de
inundação, como relatado para os municípios consultados, prevê-se que apenas um conjunto
motor-bomba estará em risco. Assim, estima-se a perda total desse equipamento. Para o caso
de não haver sistema de proteção previsto, a partir das informações relativas à quantidade de
conjuntos motor-bomba e das suas respectivas potências, o dano estimado será referente a
todos os conjuntos instalados.
Normalmente os quadros de comando e transformadores são posicionados acima da cota
máxima de inundação estimada ou fora da área passível de inundação. Nesse caso, apesar de
ser rara a instalação desses equipamentos em local desprotegido, deve-se verificar o
posicionamento dos mesmos e, de acordo com a constatação de risco de submersão, deverá
ser prevista a sua substituição.
Com relação ao sistema de adução, não houve relatos de danos na adutora sob pressão. Assim
sendo, a sistemática proposta não contempla a substituição dessa parte do sistema.
No que diz respeito à adutora, na maior parte dos municípios consultados houve o
108
rompimento dessa parte do sistema que estava localizado dentro da mancha de inundação.
Assim, propõe-se a substituição de 50% do comprimento do trecho desse elemento dentro da
mancha de inundação. A execução dessa atividade precede do conhecimento prévio das suas
características (diâmetro e extensão danificada) para a estimativa dos custos de substituição e
do tempo necessário para execução dos serviços.
Com relação à rede de condutos, há relatos de aumento no número de manutenções. Essas
manutenções correspondem às correções de vazamentos na rede propriamente dita e
problemas em registros das unidades individuais.
As travessias de pontes são consideradas bastante vulneráveis nesse sistema. A avaliação dos
danos a estes elementos depende da existência de dispositivos de proteção não para o
elemento em si, mas em função das conseqüências do seu rompimento para o restante do
sistema. Como visto anteriormente, o rompimento das travessias acarretam a despressurização
da rede com sua conseqüente contaminação e perda da água tratada armazenada. Dispositivos
de isolamento das travessias colocados em locais seguros impedem que o rompimento destas
acarrete perdas além dela própria.
A determinação das perdas de travessias procede das informações relacionadas ao número de
travessias de pequenas pontes existentes dentro da mancha de inundação considerada, das
características dessas travessias (comprimento, diâmetro e material constituinte) e da
existência de sistemas de proteção. Além dessas informações, deve ser informado o
comprimento da rede atendida pela travessia. Para Itajubá, na enchente de 1991, foram
perdidas 40% das travessias de pequenas pontes existentes dentro da área urbana.
Com relação à rede de tubos, considerou-se que as manutenções necessárias após o evento
não acarretam, forçosamente, um sobrecusto para a concessionária, uma vez que os contratos
de manutenção efetuados já devem incorporar essa atividade.
No caso de haver perda de alguma das travessias haverá necessidade de descontaminação da
rede por meio da inserção de água com tratamento adequado em todo o volume
correspondente à capacidade de armazenamento do trecho da rede atingido. O custo dos
elementos químicos para a limpeza são irrisórios e não será considerado no cômputo dos
109
danos.
Dessa maneira o levantamento de dados para a estimativa dos danos a este setor está
apresentado na Tabela 5.5. Com base nas composições de custos para a sua obtenção são
calculados os custos dos danos a este setor.
Tabela 5.5 – Descrição dos elementos do sistema de abastecimento de água
para cálculo dos custos dos danos
Captação
Conjuntos motor-bomba Quantidade
Potência Custo unitário de substituição em reais
Transformadores Potência Custo unitário de substituição em reais
Quadro de comando Tipo Custo unitário de substituição em reais
Adução
Extensão:
Custo por metro linear em reais Diâmetro:
Material construtivo:
Distribuição
Volume de água armazenada: Custo do m3 de água em reais
Travessias
Número:
Custo de substituição por metro linear
em reais
Diâmetro:
Extensão:
Material construtivo:
Rede de tubos Extensão da rede (m) Custo de limpeza por metro linear de
rede em reais Volume de água (m2)
110
Figura 5.1 – Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de abastecimento de água
111
5.4.2 – Sistema de esgotamento sanitário
Em se tratando de rede de esgoto, considerou-se separadamente a rede de esgoto sanitário
da rede de drenagem. Essa separação, muitas vezes fictícia já que é comum a descarga de
esgoto sanitário na rede de drenagem e vice-versa, foi decorrente da análise da
responsabilidade, em grande parte das cidades brasileiras, por organismos diferentes pela
execução e manutenção dos serviços. No caso do sistema de esgotamento sanitário,
normalmente ele é responsabilidade da concessionária de abastecimento de água enquanto
que a drenagem fica a cargo do município.
No sistema de esgoto sanitário foram identificados danos essencialmente nos interceptores
nas juntas da tubulação. O indicativo do problema é o abatimento do pavimento em pontos
da rede exigindo a substituição do trecho da rede danificado e a recomposição do
pavimento. Nesse trecho, normalmente paralelo às margens do rio, a pressão exercida pela
água que entra na tubulação pelos poços luminares e demais aberturas da rede faz com que
esta entre em colapso e ocorram trincas em pontos do trecho mais sobrecarregado em
virtude da subpressão posterior.
Para a cheia de 2007 em Itajubá foram identificados 17 pontos onde houveram abatimentos
do pavimento ocasionados por problemas na rede de esgoto. Os comprimentos das
correções necessárias ao pavimento variaram de 3 a 946 metros num total de 1574 metros.
Todos os pontos identificados ocorreram no trecho do interceptor ou próximo a ele,
ocasionando abatimento de valas do interceptor e nos poços de visita da região. Os danos
ocorridos no pavimento nesse trecho da rede são de responsabilidade da COPASA. Em
outros municípios a companhia responsável pela prestação desse serviço é responsável
pelo reparo das vias e da rede.
Segundo o relatório da COPASA, para a cheia de 2007 para Itajubá e pelos relatos de Mota
(2008) no período chuvoso (dezembro, janeiro e fevereiro) a quantidade de manutenções
tanto na rede de água quanto na rede de esgoto são o triplo do número de manutenções
observados no restante do ano. A estimativa na quantidade de serviços de manutenção na
rede pode ser calculada, mas existe uma dificuldade adicional no estabelecimento de uma
correlação entre os locais que necessitam de manutenção e as características físicas locais e
a mancha de inundação, o que inviabiliza o cômputo dos danos a partir do número de
112
manutenções. Além disso, a mesma consideração em se tratando do contrato de
manutenção com outra empresa citado no item 5.4.1 pode ser aplicado a este caso.
Diante dessas observações optou-se por determinar os danos ao setor de esgotamento
sanitário tomando como base a extensão e a constituição do interceptor e na limpeza da
extensão da rede existente dentro da mancha de inundação. Para o caso do interceptor
estima-se a troca de parte da rede e recuperação do pavimento equivalente a 5% do
comprimento total do interceptor dentro da mancha de inundação tomado como base os
danos registrados na cheia de 2007 para Itajubá fornecidos pela COPASA.
Para execução da limpeza de areia e sedimentos que entram na rede tomou-se como base
os relatos dessa tarefa executada pela COPASA após a cheia de 2000 na qual foi feita a
descrição do tempo de trabalho diário do equipamento utilizado e a duração do processo,
permitindo assim, o estabelecimento do rendimento do equipamento para limpeza de cada
metro linear de rede. Para a determinação dos custos de limpeza foi considerado o
comprimento da rede inserido dentro da mancha de inundação com exceção do
comprimento equivalente ao interceptor substituído.
Figura 5.2 – Fluxograma de funcionamento do procedimento de avaliação de danos ao
sistema de esgotamento sanitário
A Figura 5.2 apresenta um esquema do procedimento proposto para avaliação de danos a
este setor enquanto que a Tabela 5.6 descreve o conjunto de dados necessários para a
113
execução da avaliação.
Tabela 5.6 – Descrição dos elementos do sistema de esgotamento sanitário para cálculo dos
custos dos danos
Rede
Extensão do interceptor Substituição de 5% da rede no
trecho do interceptor
Custo de substituição por metro
de rede
Custo de substituição da
rede
Diâmetro do interceptor
Material construtivo do
interceptor
Pavimento
Material construtivo Recomposição do aterro, base e
pavimento
Custo por m2 em reais
Custo de recomposição do
pavimento Profundidade de recuperação
Limpeza
Comprimento da rede dentro
da mancha de inundação 80m de rede por hora
Custo do equipamento por hora
de trabalho
Custo total de limpeza em
reais Número de horas de trabalho
do equipamento
5.4.3 – Sistema de drenagem de águas pluviais urbanas
A definição dos danos ocasionados ao sistema de drenagem das águas pluviais por ocasião
das inundações foi feita pela comparação entre os valores obtidos nas entrevistas a Santa
Rita do Sapucaí, Itajubá e Belo Horizonte. Para a composição foi feito um levantamento a
partir da cheia ocorrida em janeiro de 2009 na capital mineira.
Para a estimativa dos danos foi utilizada a distribuição dos elementos constituintes do
sistema definido por Moura (2004) que prevê 0,02 bocas-de-lobo (02 bocas-de-lobo a cada
100 metros de rede) e 0,01 poço de visita (01 poço de visita a cada 100 metros de rede) por
metro linear de rede.
Para a regional do Barreiro em Belo Horizonte foi disponibilizado um mapa com a
localização aproximada dos locais mais afetados pela inundação. A partir desse
mapeamento foi feita a estimativa dos comprimentos de vias danificadas. Essa mesma
regional informou que 40 bocas-de-lobo foram danificadas com necessidade de reparos e
algumas grelhas perdidas em virtude do evento. Juntamente com o mapeamento das áreas
inundadas executado pela Defesa Civil de Belo Horizonte foi possível estabelecer uma
correlação entre a quantidade de componentes da rede de drenagem danificados dentro da
área.
114
A confirmação da proporção de elementos com necessidade de reparos para o Barreiro foi
feita tomando como base as entrevistas realizadas com funcionários da COPASA dos
municípios de Itajubá e Santa Rita do Sapucaí. Ao determinar a relação de elementos da
rede danificados para esses municípios foi possível confirmar que os valores encontrados
nas estimativas estavam na mesma ordem de grandeza, apresentando, assim, coerência na
análise efetuada.
Todas as determinações tiveram como base a extensão da mancha de inundação dentro dos
municípios e os relatos dos danos para os respectivos eventos. Para Santa Rita do Sapucaí e
Itajubá foi possível correlacionar os danos com os mesmos eventos. Já para o caso de Belo
Horizonte, os dados encontrados foram do evento de inundação mais recente.
No que diz respeito ao material construtivo das redes, para aquelas construídas em material
cerâmico espera-se uma frequência de dano maior do que naquelas constituídas de tubos de
concreto, PVC ou PAD (Polietileno de Alta Densidade). Em caso de utilização destes
estima-se que os danos à rede sejam irrelevantes no processo, podendo ser descartados da
análise.
Mesmo tendo sido relatados casos de danos em canais e galerias, não foi possível encontrar
com base nos relatos e dados levantados, situações que indicassem a ocorrência desses
danos para qualquer evento de inundação. Estão incluídas nesses casos as margens de rios
e córregos urbanos.
Vários outros custos não encontram-se relacionados e não são catalogados ou permanecem
na memória dos responsáveis pela manutenção porque são objeto de contratos de
manutenção feitos com empresas de engenharia. No início de cada ano é feita a contratação
dessas empresas para a execução de serviços de manutenção tais como limpeza de bocas-
de-lobo não erodidas e outros serviços do gênero.
Para a estimativa dos custos de limpeza e desobstrução da rede tomou-se como base os
dados fornecidos pela COPASA para a cheia de 2000 no município de Itajubá no qual
foram utilizados 3 (três) equipamentos de hidro-vácuo para a retirada de resíduos na parte
da rede dentro da área de inundação por um período de aproximadamente 90 (noventa) dias
115
trabalhando 10 (dez) horas por dia.
Assim, para avaliação dos danos ao sistema de drenagem é recomendado o conhecimento
dos seguintes elementos:
- Características da rede:
- comprimento total
- comprimento da rede dentro da mancha de inundação;
- material construtivo;
- diâmetro médio.
- Características do pavimento
- Características das bocas-de-lobo;
- Características dos poços de visita;
Após as verificações feitas, sugere-se então, para análise dos danos a este sistema, a
consideração de danos em 20% (vinte por cento) das bocas de lobo e poços de visita
inseridos dentro da mancha de inundação. Além destes, estima-se o rendimento de um
equipamento para limpeza em 80 metros de rede por hora.
Para a recuperação de bocas de lobo e poços de visita foi considerado no reparo aos
elementos de concreto e argamassa de acabamento, as tampas e grelhas utilizadas
dependendo do tipo do elemento, e uma faixa de pavimento do tipo do revestimento da via
ao redor dos elementos.
Além desses danos pode ocorrer a perda de tampas e grelhas de poços de visita dentro da
mancha de inundação em virtude da pressão exercida pela água nesses elementos. Pelos
relatos da regional do Barreiro em Belo Horizonte, 4 (quatro) grelhas de poços de visita
desapareceram o que corresponde a 20% do total de poços de visita estimados dentro da
mancha de inundação para a área.
O fluxograma da Figura 5.3 apresenta esquematicamente a procedimento proposta e a
Tabela 5.7 o detalhamento dos custos necessários para a estimativa dos danos.
116
Figura 5.3 – Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de
esgotamento sanitário e drenagem urbana
Tabela 5.7 - Descrição dos elementos do sistema de drenagem para
cálculo dos custos dos danos
Rede
Comprimento da rede dentro
da mancha - cerâmica: abatimentos
localizados (sem condição de
correlação para substituição do
pavimento e da rede)
- PVC, concreto, PAD sem danos
Material construtivo da rede
Diâmetro médio da rede
Identificação do revestimento
do pavimento
Elementos danificados
Número de bocas de lobo 0,02 un/m Custo unitário em reais
correspondente ao número
total de elementos
danificados dentro da
mancha de inundação
Número de poços de visita 0,01un/m
Tipo de boca de lobo (com
grelha, tampa, etc) e poços de
visita
20% de perda de elementos
móveis a partir do número de PV
e BL dentro da mancha de
inundação
Limpeza
Comprimento da rede dentro
da mancha - Rendimento médio do
equipamento: 80m de rede/h
- Quantidade de sedimentos
removidos por dia
- Custo dos equipamentos
Custo de limpeza em reais
Número de equipamentos de
limpeza disponíveis
Número de horas de trabalho
por dia
Custo de uso do equipamento
por hora
117
5.4.4- Sistema de distribuição de energia elétrica
A avaliação dos danos ao sistema de distribuição de energia elétrica, em função do
levantamento efetuado, é bastante simples. Uma vez que existe uma pequena
susceptibilidade física dos componentes do sistema às inundações, o único dano real
representativo deste sistema são os medidores das unidades consumidoras. Mesmo
havendo relatos de queda de postes, ficou bastante clara a idéia de que isso não chega a ser
representativo em área urbana, o que não pode ser dito da área rural.
Assim, o fluxograma da Figura 5.4 e a Tabela 5.8 ilustram o procedimento proposto para a
avaliação dos danos a este setor. Esse procedimento considera que todos os medidores das
unidades consumidoras inseridas dentro da mancha de inundação com altura de água de
1,5m ou superior necessitarão de serem substituídos, se não imediatamente após a
enchente, em futuro próximo.
Figura 5.4 – Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de
distribuição de energia elétrica
Para a avaliação dos danos então, são necessárias as seguintes informações:
- Área da superfície inundada com pelo menos 1,5m de profundidade;
- Número de unidades consumidoras dentro da mancha de inundação;
- Para o cálculo do número de unidades consumidoras será utilizada a densidade
populacional considerando cada habitação com 4 (quatro) pessoas em média de modo a
118
considerar que existem dentro da área inundada, edifícios residenciais cujos medidores
localizam-se no pavimento térreo do edifício;
- Estimativa da média de custo dos medidores monofásico, bifásico e trifásico;
- Estimativa da porcentagem de medidores de cada categoria de medição.
Tabela 5.8 - Descrição dos elementos do sistema distribuição de energia elétrica para
cálculo dos custos dos danos
Distribuição de energia elétrica
Superfície inundada com
1,5m de profundidade ou
maior Número de UC‟s dentro da
mancha de inundação Custo de substituição de
todos os medidores em
reais
Densidade habitacional na
área
Porcentagem de medidores
monofásicos dentro da área
Custo unitário do
equipamento em reais
Porcentagem de medidores
bifásicos dentro da área
Custo unitário do
equipamento em reais
Porcentagem de medidores
trifásicos dentro da área
Custo unitário do
equipamento em reais
5.4.5 – Sistema de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos
Para a elaboração desse tópico da sistemática proposta considerou-se como
responsabilidade do serviço de limpeza urbana do município, a retirada de móveis e demais
objetos perdidos pela água nas residências depositados nas calçadas após a inundação, e a
remoção dos sedimentos e lixo carreados durante a mesma que ficaram dispostos nas ruas,
calçadas e áreas desocupadas do município. Outra consideração feita para determinação da
área de contribuição de resíduos para limpeza foi que os imóveis atingidos por uma altura
de água inferior a 50cm não produziram resíduos a serem coletados.
As informações utilizadas para a formulação da sistemática para esse setor foi baseada no
levantamento efetuado em Santa Rita do Sapucaí e Pouso Alegre. Para tanto considerou-se
que houve a produção de um volume correspondente a 1 (um) caminhão basculante de
detritos (móveis, utensílios domésticos, mantimentos, etc) por residência. No período pós-
cheia, no município de Santa Rita do Sapucaí, foi estimado o volume de sedimentos e lixo
coletado nas vias públicas do município relacionando o maquinário disponível, o
rendimento destes e o tempo de duração dos trabalhos de limpeza. A correlação entre a
capacidade de trabalho do maquinário com a área inundada permitiu a extrapolação dos
119
resultados encontrados para outros municípios. Acredita-se que não haja grande alteração
nos volumes determinados de um município para outro, a não ser que sejam observadas
particularidades que possam indicar uma grande redução ou grande aumento dos detritos
existentes.
A análise proposta para a estimativa da quantidade de detritos a serem removidos das ruas
após uma enchente foi feita tomando como base os relatos feitos em Santa Rita do Sapucaí
e Pouso Alegre, nos quais convergiu a idéia de que foi retirado de cada residência atingida,
pelo menos 01 (um) caminhão de entulho. Esses resíduos são normalmente, lançados nas
calçadas e posteriormente são removidos pelos órgãos de limpeza municipais.
Os relatos da prefeitura de Santa Rita do Sapucaí foram detalhados no sentido de informar
o maquinário utilizado para efetuar a limpeza da cidade e o tempo de duração da operação.
A partir da quantidade e do maquinário utilizado foi possível estimar o volume de material
produzido. Para a cheia de 2000 foram utilizados: 3 carregadeiras; 2 retro-escavadeiras; 3
patrols; 4 tratores; e 40 caminhões entre carga seca e basculantes. Os relatos indicaram,
também, que em Santa Rita foram atingidas 4200 residências durante a cheia de 2000.
A estimativa do volume de material recolhido que posteriormente possibilita a sua
extrapolação para qualquer outro município foi feita de acordo com Moura (2009). Para
essa estimativa considerou-se os modelos e as capacidades mais comuns das máquinas
usadas pelas prefeituras. Dentro dessa perspectiva, na ausência da distância a ser percorrida
para o descarte do material coletado e na ausência do tipo dos caminhões usados, a
estimativa foi feita mediante a capacidade de material removido pelo maquinário listado.
Foi considerado que as motoniveladoras e tratores foram usados para limpar ruas e
amontoar material para o carregamento pelas pás-carregadeiras e a caçamba frontal das
retro-escavadeiras. Assim, para uma capacidade de 57m3/h para as retro-escavadeiras e de
112m3/h para as carregadeiras, obteve-se um volume total de 450m
3/h. Considerando o
trabalho durante 24 horas num período de 7 dias, o volume total removido é de 75.600m3.
Considerando que cada residência gerou 1 caminhão de 6m3 de entulho de móveis e etc, o
restante do volume removido corresponde ao volume de sedimentos e demais resíduos
produzidos na área pública da cidade. Com base na área da cheia de 2000 para Santa Rita
120
estimou-se que o volume de material retirado dos logradouros públicos é de 15270m3/km
2
dentro da área inundada, podendo este valor ser extrapolado para outras situações.
A Figura 5.5 e a Tabela 5.9 apresentam de forma resumida o processo de determinação dos
custos gerados pela limpeza após a inundação.
Figura 5.5 – Fluxograma do procedimento de avaliação de danos diretos ao sistema de
limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos
121
Tabela 5.9 - Descrição dos elementos do sistema limpeza urbana para cálculo
dos custos dos danos
Limpeza pública
Superfície inundada com pelo menos 0,5m
de profundidade (km2) Estimativa de volume
gerado por residências
Custo total de
remoção dos
entulhos
Número de habitações dentro da mancha
considerando 4 hab/moradia
Cálculo do volume de sedimentos (m3) 15270m
3/km
2
Modelos da máquinas Custo dos equipamentos
para recolhimento do
volume de entulho gerado
Rendimento das máquinas (m3/h)
Número de horas de trabalho por dia
Distância média para descarte do material
(km) Custo do transporte do
material Capacidade do caminhão (m3)
Número de horas diárias de trabalho
5.4.6 - Sistema viário
O sistema viário, assim como o sistema de limpeza pública, é de responsabilidade do
município. Este sistema foi o que apresentou o maior número de relatos mas também as
maiores diferenças nas estimativas, tornando mais difícil a sua avaliação mesmo a partir de
premissas definidas antes da mesma.
A base de desenvolvimento da análise dos danos ao sistema viário foi constituída a partir
dos AVADAN fornecidos pelos órgãos de defesa civil de Belo Horizonte, Itajubá e Santa
Rita do Sapucaí, além do documento da cheia de 2000 para Pouso Alegre produzido pela
prefeitura do município, dos documentos da regional do Barreiro em Belo Horizonte e dos
relatos feitos nestes municípios.
Pela análise dos documentos obtidos e dos relatos foi possível concluir que grande parte
dos danos ao sistema viário ocorrem na área onde a declividade é alta e não existe rede de
drenagem. No caso de Itajubá uma característica marcante possibilitou uma outra
conclusão: praticamente toda a área sujeita a inundação possui declividade extremamente
baixa, com valores inferiores a 1%. Assim, uma das premissas da análise do sistema viário
foi exatamente a permanência de água por um intervalo de tempo grande na área inundada
fazendo com que ocorra a saturação e o descolamento da base do pavimento.
Em função dos comprimentos correspondentes da rede de Itajubá, dos comprimentos de
122
vias medidos para Santa Rita do Sapucaí e do comprimento total de vias do Barreiro, foi
estimada a densidade de vias por quilômetro quadrado para cada região, tendo sido
encontrados valores bastante próximos para Santa Rita e Itajubá. A área ocupada por vias
em cada situação foi calculada estimando-se uma largura média de 12 (doze) metros para
uma largura usual para as vias nos municípios do sul de Minas Gerais e para ruas fora da
área central da capital mineira.
Após a estimativa da área ocupada pelas vias foi estimada a área de vias dentro das
manchas de inundação. A partir daí foi feita a comparação entre o total de área ocupada
por vias públicas com os relatos de danos às vias feitos pela Defesa Civil para as três
regiões supra citadas. Tomou-se como base os AVADAN de 2000 e 2007 para Itajubá, o
AVADAN de 2007 para Santa Rita do Sapucaí e os relatos do representante da COPASA e
da prefeitura na época da cheia de 2000. A estimativa feita para esse dois municípios
apresentou uma variação de 9,9% até 6,0% respectivamente para Itajubá e Santa Rita do
Sapucaí para a área ocupadas por vias que encontraram-se danificadas após os eventos de
inundação citados. Para o Barreiro foi encontrado um valor equivalente a 17% da área
ocupada por vias danificada, mas a amostragem apresentada para este último não trazia
detalhes sobre a localização exata dos pontos danificados, mas apenas a identificação das
ruas que necessitaram de reparos. Ainda no caso do Barreiro, algumas informações foram
descartadas da análise por apresentarem valores inconsistentes com a ocupação da área por
vias e a estimativa de danos, julgando que os dados apresentados não se referissem apenas
à região inundada no evento de janeiro de 2009, mas sim a reparos em outras áreas por
ocasião do período chuvoso.
Ao final da análise deste sistema, a partir dos resultados encontrados, considerou-se viável
a adoção de uma porcentagem equivalente a 10% da área ocupada por vias dentro da
mancha de inundação que necessitarão de reparos.
Considerou-se pertinente a não exclusão dos trechos do pavimento de vias corrigidos pela
concessionária responsável pelo sistema de esgoto uma vez que pode haver necessidade de
recomposição do pavimento para uniformização da via.
Considerou-se, também, que ao incluir globalmente a área foram atendidas as duas
123
situações propícias ao dano relativas à declividade.
Assim, para se avaliar os danos diretos observados no sistema viário em virtude das
inundações é necessário, primeiramente, caracterizar o sistema em relação ao material
construtivo dos mesmos e a densidade de vias na região em estudo.
A Tabela 5.10 apresenta, então, a descrição das informações para a determinação dos
danos ao sistema viário.
Tabela 5.10 - Descrição dos elementos do sistema viário para cálculo dos custos dos danos
Sistema viário
Proporção de vias em relação à área (km
de via/km2)
Característica do sistema
Largura média das vias (m)
Área de vias
danificadas em m2 Custo total dos
prejuízos às vias
terrestres em reais
Área inundada (km2)
Determinação de 10% da área ocupada
pelas vias em (m2)
Revestimento usado na pavimentação
característico da área
Custo de reparo e / ou
substituição do trecho
danificado por m
5.5 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS
O presente capítulo apresentou as considerações e a fundamentação para proposição de
uma sistemática de avaliação de danos à infraestrutura urbana baseada em levantamento
bibliográfico e em entrevistas às concessionárias e órgãos responsáveis pelas atividades de
recuperação e socorro às vítimas.
A sistemática proposta foi elaborada de tal forma que de posse dos parâmetros das
inundações tais como a extensão e a profundidade de submersão, e a constituição de cada
sistema seja possível estimar os danos aos mesmos em valores monetários.
A elaboração da sistemática tem o objetivo de ampliar o espectro da análise financeira
relacionada à implantação de alternativas de controle de inundações urbanas e foi validada
pela sua aplicação num estudo de caso que encontra-se descrito em capítulo subseqüente.
124
6.0 – PROPOSIÇÃO DE SISTEMÁTICA PARA AVALIAÇÃO DO
DESEMPENHO DE CENÁRIOS PARA O CONTROLE DE
INUNDAÇÕES
As características e possibilidades em trabalhar com informações muitas vezes conflitantes
levaram ao interesse do uso de indicadores para avaliar o desempenho de cenários
compostos por medidas de controle de inundações adotadas, isoladamente ou em conjunto.
Assim, a fim de definir quais os critérios preponderantes para tratar o problema das
inundações em zonas urbanas e nortear a busca de soluções para o problema, buscou-se na
literatura os elementos indispensáveis na análise, de modo a definir critérios e um grupo de
indicadores ligados a esses critérios.
Uma preocupação, no momento da formulação desses elementos, foi a utilização de
informações disponíveis pelos órgãos de planejamento das prefeituras uma vez que a
escala de atuação da metodologia proposta se insere na esfera do planejamento urbano
municipal tomando o ponto de vista do decisor ou planejador. A escala física de aplicação
dos indicadores é variável, desde uma bacia hidrográfica até uma unidade territorial de um
bairro do município. Os indicadores propostos combinam informações físicas da área em
questão obtidos por levantamento de campo, parâmetros de inundação obtidos por
modelagem hidrológica e hidráulica e pela manipulação de fotografias aéreas ou imagens
de satélite.
No presente estudo, a escala de trabalho definida compreende uma bacia ou sub-bacia
hidrográfica urbana, que após a construção de cenários para o controle de inundações
propõe-se avaliar o comportamento dos mesmos a partir de três critérios: impactos
ambientais e de saúde pública, impactos sociais e impactos hidrológicos a jusante
definidos, a partir das considerações a seguir. Definidos os critérios foram propostos onze
indicadores de vulnerabilidade que buscassem traduzir os efeitos das inundações sobre o
meio ambiente e sobre a população assim como o impacto produzido pela introdução dos
cenários sobre a população e sobre o meio ambiente. Conforme a definição feita no
Capítulo 4 desta tese, os critérios e os indicadores que comporão o sistema de auxílio à
decisão proposto e as reflexões para sua definição encontram-se descritas no texto
seguinte.
125
6.1 – REFLEXÕES PARA A PROPOSIÇÃO DE CRITÉRIOS E INDICADORES
O gerenciamento das águas pluviais urbanas apresenta particularidades entre países em
função das características de desenvolvimento das cidades. Parkinson e Mark (2005), em
um estudo realizado com dados de diversos países em desenvolvimento, dentre eles o
Brasil, apresentam de maneira bastante clara e objetiva, o intuito da introdução das
medidas de controle de inundações e seus efeitos a curto, médio e longo prazos em
aglomerações urbanas.
Dentre as medidas com resultado a curto prazo estão as atividades direcionadas à proteção
contra inundações cujo intuito é o de reduzir sua incidência, prevenir danos e reduzir os
riscos para a população; a proteção da saúde ambiental pela eliminação de águas paradas e
redução do perigo de doenças transmitidas por vetores alados; e o controle da erosão e da
sedimentação a jusante pela redução da instabilidade de encostas e da perda de solo de
áreas em construção.
Como medidas de resultado a médio prazo estão aquelas relacionadas à prevenção,
controle e mitigação da poluição pela preservação ou realce do ecossistema do corpo
receptor; a proteção da qualidade da água por meio da redução da descarga de poluentes; a
conservação da água pela regeneração natural da superfície de rios e lagos e a recarga da
água subterrânea; e a promoção do reuso da água. Além destas, são consideradas como
medidas com resultado a médio prazo, aquelas relacionadas à preservação da hidrologia
natural que visam reduzir as modificações nos cursos d‟água naturais, preservar os leitos
de inundação e buscar a reprodução dos regimes de escoamento naturais relacionados às
condições de pré-desenvolvimento.
Resultados a longo prazo são obtidos pela integração das medidas de controle ao projeto
paisagístico; a criação de ambientes mais saudáveis e a promoção de atividades
recreacionais; a proteção dos habitats naturais com a proteção da biodiversidade e
preservação e reestruturação da fauna e da flora; e a conservação de recursos por meio da
minimização do consumo de energia.
Norotte et al. (1998) recomendam, ainda: o reconhecimento e a proteção, na zona de
inundação, de estabelecimentos poluentes ou em risco nas inundações; a proteção de
126
estabelecimentos sensíveis de acolhimento público tais como centros de socorro e vias de
acesso importante. Este documento ressalta ainda, a plurifuncionalidade de espaços
públicos como uma forma de reduzir o consumo de espaços e permitir, na maior parte dos
casos, uma melhor rentabilidade econômica do investimento, além de facilitar a integração
das obras na vida social da região e permitir outros usos.
Um apanhado das necessidades e das interfaces do problema das inundações em áreas
urbanas encontra-se no texto a seguir. Os aspectos abordados direcionaram a proposição
dos critérios e dos indicadores. Embora vários dos aspectos tratados aqui tenham sido
abordados por Castro (2002), os objetivos dos dois estudos são bastante diferenciados, o
que impossibilitou o uso dos indicadores já formulados.
6.1.1 - Aspectos Sanitários e de Saúde pública
Segundo Parkinson e Mark (2005), os problemas de saúde ligados à estação chuvosa estão
relacionados à deterioração das condições de saúde, sanitárias e ambientais consequentes
de uma drenagem deficiente. A água que escoa pela superfície durante os eventos de
inundação contamina-se pelo conteúdo de tanques sépticos, latrinas e redes coletoras de
águas residuárias, e passam a ser, então, disseminadoras de doenças das quais as mais
comuns são a leptospirose, a febre tifóide, a hepatite A, as diarréias e as helmintoses
intestinais (Kolsky, 1999 apud Souza, 2001).
A contaminação direta pela ingestão de patógenos pode ocorrer:
- Pela intrusão das águas pluviais contaminadas no ambiente residencial;
- Pela contaminação do suprimento de água devido à infiltração de águas residuárias em
tubulações que operam em condições de baixa pressão devido à operação intermitente
de bombas ou decorrentes de falhas de energia devido à inundação;
- Por águas provenientes diretamente de cursos d‟água poluídos por descargas de águas
pluviais contaminadas que são usadas no preparo de alimentos, limpeza e banhos;
- Pelo corpo e vestimentas de indivíduos que andam pelas águas de inundação e levam os
elementos patogênicos para o ambiente doméstico;
- Pela dispersão de ovos de helmintos no solo; e
- Pelo desenvolvimento de criadouros de mosquitos e caramujos transmissores de
doenças (Parkinson e Mark, 2005 e Kolsky, 1999 apud Souza, 2001).
São relacionadas a eventos chuvosos intensos as gastrenterites decorrentes da ingestão de
127
bactérias e ovos de helmintos contidos nas águas contaminadas, a infecção por parasitas, as
doenças transmitidas por mosquitos e as doenças transmitidas por ratos e caramujos
(Parkinson e Mark, 2005).
Estão associadas à ingestão de água contaminada a febre tifóide, a hepatite A, as diarréias e
as helmintoses. Segundo Fashuye (1988) apud Souza (2001) estas doenças estão
associadas à grande concentração populacional, à falta de planejamento urbano relacionada
à carência de serviços de drenagem, e à ausência de redes de abastecimento de água e de
sistemas adequados de coleta das águas residuárias.
A leptospirose é decorrente do contato da água com a urina do rato de esgoto. Azevedo e
Correia (1968) e Carneiro (1997) apud Souza (2001) evidenciaram a correlação entre uma
epidemia de lepstopirose com o contato com a água e a lama de inundação. O estudo
relaciona, ainda, o número de doentes à duração da inundação observando um aumento do
número de casos com o aumento no tempo de exposição da população à inundação ou à
água contaminada. De acordo com Carneiro (1997) apud Souza (2001) há um aumento
variando entre 4% e 14%, no número de casos da doença para inundações de durações de
24 a 48 horas e de 48 a 72 horas, respectivamente. Outra constatação do autor foi o
aumento do número de casos da doença com a altura alcançada pela água de inundação.
Dentre os resultados foi observado um aumento de 3% dos casos se a água chegar à altura
dos joelhos, um aumento de 7% se chegar à altura das janelas e mais 6% se a altura da
lâmina d‟água de inundação estiver acima da altura das janelas.
Dentre as doenças transmitidas por mosquitos estão a dengue e a dengue hemorrágica, a
malária urbana, a febre amarela urbana e a filariose. Kolsky (1999) e Carnicross et al.
(1988) apud Souza (2001) relacionam a presença de vetores alados disseminadores de
enfermidades a locais com pequenos empoçamentos, tais como lajes de telhados e
depósitos sem telhas ou outro tipo de proteção. No que diz respeito à filariose, dentre os
ambientes favoráveis à proliferação do mosquito responsável pela sua disseminação estão
os terrenos alagados, poços abandonados, empoçamentos resultantes do lento processo de
infiltração da água e a existência de canais naturais não retificados com vegetação
abundante. Com relação ao mosquito disseminador da febre amarela urbana e dengue,
Nascimento Júnior (1999) relaciona a sua ocorrência à existência de poços de visita, canais
128
e bocas de lobo, ou qualquer tipo de escavação feita no solo servindo como conduto livre.
Para o combate à malária, FUNASA e OPAS (1999) apud Souza (2001) apresentaram
como medidas de controle as obras de drenagem com vistas ao rebaixamento do lençol
freático e a eliminação de áreas alagadas. FUNASA (1999) apud Souza (2001) elenca
essas medidas partindo de duas frentes de ação. A primeira delas interfere no ciclo
biológico do mosquito e corresponde às ações de limpeza urbana e limpeza de leitos e
margens de cursos d‟água. Outra medida diz respeito regularização do escoamento de
modo a eliminar alagamentos por meio da retificação e o revestimento de canais, e a
construção de obras de arte.
A contaminação das águas pluviais também pode ocorrer pelo contato desta com matéria
tóxica encontrada em diferentes estabelecimentos tornando-se assim, fonte de poluição
difusa. As legislações que regulam a ocupação das margens de rios e córregos urbanos,
definem as zonas onde podem ser instalados esses estabelecimentos. Normalmente é
vetada a instalação, nas zonas inundáveis, de estabelecimentos de risco, mas mesmo assim,
algumas atividades aparentemente inofensivas, podem se tornar fonte de poluição difusa
durante os eventos de inundação com sérios danos à saúde da população e ao meio
ambiente. Nesse contexto merecem atenção os estabelecimentos, dentro da área de
inundação, relacionados a:
- Farmacologia, hospitais e laboratórios de análises clínicas;
- Postos de combustíveis;
- Indústria e comércio de produtos agropecuários;
- Indústria e comércio de produtos químicos;
- Aterro sanitário e usina de compostagem de lixo;
- Estação de tratamento de esgoto.
6.1.2 – Aspectos morfológicos, hidrológicos e ambientais
As intervenções decorrentes da ocupação da bacia hidrográfica trazem consigo impactos
no meio físico como um todo. No que diz respeito ao curso d‟água, para cada modificação
de uma das suas variáveis de equilíbrio segue um ajuste em cadeia em diferentes escalas de
tempo. Essas alterações não se limitam às modificações introduzidas diretamente na calha
principal do rio, mas sim no contexto que o mesmo abrange. Os efeitos das intervenções
dependem do tipo e da intensidade das modificações introduzidas no meio. A geometria do
129
leito do curso d‟água apresenta ajustes em diferentes escalas de tempo e espaço, de acordo
com as modificações introduzidas. Dentre as variáveis de ajuste do curso d‟água estão: o
perfil longitudinal; a geometria do leito; a cobertura vegetal; a carga em trânsito; e os picos
de cheia de fracos a médios, sendo que nos mecanismos de equilíbrio, a vegetação das
margens apresenta um papel chave (Couvert et al., 1999).
Alguns autores consideram a potência hidráulica como um descritor morfodinâmico do
curso d‟água. Brooks (1988) apud GRAIE e Agences de l‟Eau RMC (1999) utiliza a
potência unitária como uma medida para avaliar a capacidade do curso d‟água de se
recuperar frente às modificações. Segundo este autor, com uma potência unitária abaixo de
35 W/m2 um curso d‟água não seria capaz de se auto-ajustar frente às intervenções
sofridas. De acordo com Brandt (2000), a potência hidráulica na seção pode ser expressa
pela Equação 6.1 e a potência unitária pela Equação 6.2.
Ω = 𝜌𝑔𝑄𝑆 (Eq. 6.1)
Onde:
Ω - potência hidráulica por unidade de comprimento do rio (m/s2)
𝜌 - densidade da água (kg/m3)
𝑔 - aceleração da gravidade (m/s2)
𝑄 - vazão (m3/s)
𝑆 - declividade (m/m)
Φ = 𝑢𝑆 (Eq. 6.2)
Onde:
Φ - potência unitária (m/s)
u - velocidade do fluxo (m/s)
Degoutte (2001), numa análise do efeito individual das alterações impostas à planície de
inundação, sem considerar o contexto do curso d‟água e sua capacidade de adaptação,
aponta alguns dos impactos esperados por algumas atividades:
- Retiradas no leito menor podem ocasionar erosão a montante ou a jusante chegando à
130
desestabilização das margens; retiradas permanentes causam erosão progressiva e
regressiva com consequências irreversíveis se for atingido o substrato rochoso;
- Alargamento do leito sem modificação da rugosidade pode causar erosão regressiva a
montante, deposição na extensão do trecho modificado e erosão progressiva a jusante do
mesmo;
- Alargamento da calha principal com retirada da vegetação (redução da rugosidade) das
margens pode ocasionar erosão do fundo, erosão regressiva a montante do ponto de
início do trecho, deposição a jusante do final do trecho modificado, e erosão regressiva
do comprimento do trecho com aumento do transporte sólido;
- Cortes de meandros aumentam o transporte sólido ocasionando depressão e erosão no
trecho mais a montante do corte do material e um pouco após, e a deposição do material
retirado em seção mais a jusante na proximidade do final do trecho modificado;
- Diques causam a escavação por erosão no trecho compreendido pelo mesmo, erosão
regressiva a montante, deposição a jusante e a desproteção da base das obras existentes
(pontes, soleiras, obras de proteção das margens);
- Reduções localizadas no leito menor, tais como as observadas quando da inserção de
pilares de ponte, podem causar o aprofundamento localizado;
- Retiradas permanentes de volumes de terra no leito maior podem ocasionar erosão
regressiva da camada de terra que separa o leito maior do menor a montante e erosão
progressiva a jusante dos pontos de início e fim da retirada respectivamente;
- Retiradas de depósitos a título de manutenção podem conduzir a um aprofundamento do
leito;
- Barragens causam a deposição de sedimentos a montante da mesma em virtude da
redução da velocidade de escoamento, e erosão progressiva a jusante desta pela
liberação de uma vazão líquida livre de carga sólida.
- Derivações com restituição estão sujeitas a uma sequência de processos de
aprofundamento, aumento de nível e erosão a montante, a jusante e no comprimento da
modificação, consequências da inserção das obras e das alterações nos regimes de
escoamento do curso propriamente dito e do canal auxiliar.
- Reflorestamento da bacia de drenagem reduz o risco de erosão do rio e a produção de
material granular.
A balança de Lane, apresentada na Figura 6.1, permite a análise dos processos descritos
131
anteriormente e sintetiza a adaptação do curso de água às mudanças sofridas. Para uma
carga sólida grande há uma tendência de deposição, ocorrendo a agradação do leito
fluvial, enquanto que se a carga sólida é pequena há uma resposta do curso de água com a
degradação do leito (Baptista e von Sperling, 2007).
Figura 6.1 - Balança de Lane (adaptado de Yang, 1996 apud Baptista e von Sperling, 2007)
De maneira geral as derivações, barragens, extrações de material granular e arborização
modificam as variáveis de controle (vazão e carga sólida) enquanto que a retificação, corte
de meandros, soleiras modificam as variáveis de resposta (largura, sinuosidade,
declividade, profundidade).
A análise qualitativa das variáveis de controle é objeto de estudo para a classificação de
cursos d‟água na França. O projeto chamado SEQ (Systémes d’Évaluation de la Qualité)
abrange a qualidade biológica (SEQ-BIO), a qualidade da água (SEQ-EAU) e a avaliação
da qualidade do meio físico (SEQ-PHY) dos cursos d‟água franceses. Segundo Demortier
e Goetghebeuer (1996), o método, proposto no início da década de noventa, foi aprimorado
e é aplicado atualmente na avaliação da qualidade física de rios de regiões francesas
conforme apresentado por Rebillard (2001) e Agences de l‟Eau (1999). De acordo com os
autores os objetivos do SEQ-PHY são verificar a qualidade das componentes do meio
físico de um corpo d‟água avaliando o grau de artificialização sofrido pelo mesmo; e ser
uma ferramenta de auxílio à decisão para a escolha de estratégias de ordenamento,
restauração e gestão de cursos d‟água franceses.
132
O SEQ-PHY faz um apanhado das condições do leito menor (composto pelo fundo do
leito, margens e revestimento dos mesmos) e do leito maior (leito de inundação e anexos
fluviais) de modo a avaliar o seu estado e identificar elementos que perturbem seu
funcionamento. A execução da avaliação é feita primeiramente pela divisão do rio em
trechos homogêneos do ponto de vista morfodinâmico, seguido da descrição de todos os
trechos de modo a identificar o grau de artificialização de cada um deles (leito maior, leito
menor e margens). A partir de uma ficha para a avaliação composta por aproximadamente
30 (trinta) variáveis, cada uma destas é expressa em porcentagem da situação ideal e após o
cálculo da soma dos produtos ponderados dos valores obtidos para as variáveis, é
determinado o estado da qualidade física do meio.
Assim, para permitir a adaptação do meio às modificações sofridas é necessário que se
identifique os mecanismos mais agressivos e nocivos ao meio, que deverão ser adotados
cuidadosamente quando estiverem esgotadas todas as possibilidades e privilegiar as
práticas que permitam o bom entrosamento do contexto do rio com o meio urbano,
reduzindo ao máximo possível os impactos. Os meios para se conseguir isso passam pela
gestão do espaço urbano em conjunto com a gestão do transporte sólido e a identificação
das ações benéficas ao meio.
O conceito de vazão dominante ou geomorfológica aparece no contexto da morfologia dos
cursos d‟água como sendo a vazão responsável pela manutenção das características de
tamanho e forma do canal principal em seu estado natural. Essa vazão é responsável pelo
equilíbrio das condições de transporte nos canais. Em canais próximos ou em equilíbrio
dinâmico a vazão dominante é aproximadamente igual à “bankfull discharge” ou a vazão
que preenchimento total do canal antes do seu transbordamento para a planície de
inundação (Leopold et al, 1968 apud KRIS, 2007).
Atividades extremas no sentido da restauração são na grande maioria dos casos
impossíveis de serem aplicadas. Assim, Couvert et al. (1999) recomendam que sejam
considerados os fenômenos geomorfológicos nos projetos de ordenamento urbano a fim de
avaliar o impacto que o rio pode sofrer e verificar a sua aptidão em se adaptar ou não a
essas modificações. É necessário restaurar não apenas a capacidade de escoamento, mas
também o funcionamento ecológico de certos cursos d‟água e reparar os impactos das
133
intervenções precedentes.
Para a gestão do risco de inundação e da prevenção da erosão são recomendadas a criação
de obras de infiltração e retenção, o controle do modo de ocupação e utilização do solo, a
gestão das águas, a reaquisição da terra, a proteção de margens por técnicas vegetativas e
as atividades de manutenção ligadas à retirada de obstáculos ao escoamento. No entanto o
mesmo documento recomenda que algumas atividades sejam tomadas com cuidado em
função dos seus efeitos sobre o meio físico, e outras são consideradas indesejáveis em
função dos impactos que as mesmas apresentam.
São atividades consideradas delicadas para o meio físico do curso de água:
- A limpeza de fundo e bordas (dragagem, recobrimento e modificações na estrutura
física);
- As modificações no perfil médio, mesmo respeitando o traçado original, uma vez que, ao
se tentar estabelecer um perfil do rio compatível com as necessidades de escoamento,
corre-se o risco de haver degradação das margens;
- A criação de um canal evacuador de cheia porque há risco de aumentar a frequência e a
importância da inundação a jusante, se houver retorno para o mesmo rio. Além disso o
canal só tem água no período de cheia, sendo impossível visualizar uma função para o
mesmo fora deste período;
- A proteção de margens por enrocamento uma vez que esta reduz a qualidade paisagística
e ecológica das margens e modifica as condições hidráulicas e morfológicas do curso
d‟água;
- A criação de defletores ao escoamento, que por definição, são obras ofensivas para a
geomorfologia do rio.
As ações apontadas para serem evitadas correspondem a:
- A criação de diques, uma vez que essa medida transfere para jusante a inundação e pode
agravar seus efeitos, contraria fortemente os usos ligados às margens, e é incompatível
com a preservação do meio aquático se construído dentro do espaço para ajuste do curso
d‟água ou espaço de liberdade do curso de água;
- A recalibragem do leito (retificação, etc.) uma vez que esta é traumatizante e conduz a
uma artificialização total do meio além de aumentar a probabilidade de cheia a jusante;
134
- Os cortes de meandros, além de provocarem perturbações profundas no meio e elevam o
risco de inundações a jusante.
No que tange à qualidade da água de inundação, Chocat (1997) afirma que de 15 a 25% da
poluição de origem pluvial é atribuída à chuva. O restante da carga poluidora encontrada é
proveniente do acúmulo de diferentes elementos durante o período de estiagem pela
circulação de veículos, o lançamento de rejeitos industriais e animais, resíduos sólidos
dispostos inadequadamente, erosão da superfície do solo e carga produzida pela
degradação de vegetais. Segundo STU (1994) apud Baptista et al. (2005) e Chebbo (1992),
com exceção de nitratos, fosfatos e algumas formas de metais que se encontram
dissolvidos em água, a maior parte dos poluentes encontram-se associadas a sólidos de
granulometrias inferiores a 100µm (em torno de 70 a 80%) e uma outra parte a sólidos de
granulometrias superiores a 100µm (em torno de 25 a 30%).
Algumas medidas de controle de inundação apresentam características positivas no que diz
respeito à melhoria da qualidade da água de escoamento. As bacias de infiltração permitem
a retenção dos sedimentos e poluentes nas camadas superiores do solo, e as bacias de
retenção e detenção permitem a deposição dos mesmos no seu fundo. A utilização destes
dispositivos evita assim, a transferência da carga poluidora para os corpos receptores
superficiais e para os lençóis subterrâneos, o que seria um impacto positivo da adoção
dessas técnicas.
6.1.3 – Aspectos sociais
A população que habita ou trabalha na zona inundada sofre diretamente os seus efeitos.
Não é necessário estar alojado no pavimento térreo para sofrer os efeitos de uma
inundação, basta estar impedido de chegar ou sair de um edifício e de transitar para sofrer
os transtornos da inundação. Isso sem contar os danos materiais e os traumas subsequentes
sofridos. Esse aspecto, embora difícil de ser abordado em qualquer análise, não pode
deixar de ser considerado.
Danos indiretos, tangíveis ou intangíveis, tais como os dias parados para limpeza e
recuperação de moradias, para tratamento de enfermidades após as inundações, por
impossibilidade de acesso aos locais de trabalho, perdas de emprego, dentre tantos outros
são fatores agravantes no contexto social. Além desses, a perda de objetos de estimação,
135
conseqüências psicológicas decorrentes, dentre tantos outros, podem persistir por tempo
indeterminado e são impossíveis de ser mensurados.
Uma ação bastante questionável e de impactos bastante profundos sobre uma comunidade
é a realocação definitiva da população que habita na zona de inundação como medida para
solução do problema relacionado a esta. Dentre os impactos que a realocação da população
apresenta estão dificuldades de acesso ao local de trabalho, prejuízos nas atividades sociais
e de lazer, entre outras. Existe ainda o impacto econômico, quando a indenização não
cobre os custos da nova moradia ou é necessário mudar de emprego em função da nova
localização da mesma. Essas razões fazem com que o impacto da realocação da população
seja significativo na análise em curso.
A realocação provisória, mesmo não tendo um impacto tão intenso quanto o da realocação
definitiva, também é fonte de transtornos e inquietações para a população. A busca de local
seguro para se alojar, as preocupações com a perda de bens materiais e a impotência diante
da situação causam grandes traumas para a população.
No Brasil o sucesso da utilização de áreas públicas para a melhoria de condições
ambientais está vinculada à finalidade imposta às obras, não apenas com relação ao aspecto
técnico do desempenho hidráulico das mesmas, mas também como uma forma de prever
uma utilização secundária para estas. Essa prática evita a reocupação da zona de risco pela
população de baixa renda além de criar ou reabilitar espaços públicos de lazer e recreação
que possibilitem a melhoria no convívio social da população, suprindo uma carência das
grandes cidades brasileiras. Assim, a utilização secundária da medida de controle adotada e
a aceitação do uso desta pela população é fator determinante para o sucesso da intervenção.
6.2 – PROPOSIÇÃO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE VULNERABILIDADE
PARA AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE CENÁRIOS
Segundo Le Gauffre et al. (2004), entende-se por indicadores de vulnerabilidade a
expressão da combinação entre um impacto ou elemento vulnerável e um funcionamento
deficiente. Vários são os elementos vulneráveis presentes nas áreas sujeitas a inundações.
A população sofre os impactos de intensidade e de maneira bastante diferenciada, mas o
meio físico também sofre, não apenas as conseqüências das inundações, mas também pelas
ações direcionadas à sua eliminação ou redução da sua incidência. As soluções escolhidas
136
podem causar outros impactos tão ou mais sérios que o das inundações. Alguns desses
impactos podem chegar a inviabilizar a adoção de soluções em virtude da intensidade dos
seus efeitos.
Após a análise bibliográfica realizada foram definidos três critérios para a análise da
adoção de medidas para o controle de inundações em áreas urbanas. Associados a estes
critérios foram definidos onze indicadores que buscam avaliar o desempenho de medidas
de controle nos aspectos contextualizados anteriormente e encontram-se apresentados a
seguir.
6.2.1 – Critério “Impactos Ambientais e de Saúde Pública”
O critério referente aos impactos ambientais e de saúde pública foi estruturado em 6 (seis)
indicadores que buscam avaliar o desempenho dos cenários nos aspectos ambientais e de
saúde na área em estudo. Dois indicadores abordam os aspectos qualitativos das águas de
inundação, dois abordam os aspectos de saúde, um aborda o aspecto da quantidade da água
e recarga de aquíferos e o último deles se refere à qualidade do meio físico do curso d‟água
em estudo.
6.2.1.1 - Contaminação da água de inundação por esgoto sanitário (ICS)
Este indicador aborda o problema da contaminação da água disposta na superfície
inundada e os resultados de sua contaminação pelos resíduos da rede de esgotamento
sanitário e de animais transmissores de enfermidades, que passa a ser fonte de
disseminação de doenças de veiculação hídrica nas inundações.
A definição deste indicador parte do pressuposto que o contato prolongado de indivíduos
com as águas contaminadas aumenta a probabilidade da ocorrência de enfermidades
relacionadas às inundações conforme descrito no item 6.1.1. Sendo assim, partindo desse
pressuposto, foi proposto um indicador cujo objetivo é o de avaliar as condições de
escoamento observadas após a introdução das intervenções propostas por cada cenário e se
estas permitem a intrusão da água na rede e o contato com os resíduos do esgotamento
sanitário.
O cálculo deste indicador segue a formulação dada pela Equação 6.3 a seguir, e relaciona o
número de pessoas potencialmente passíveis de ter algum tipo de enfermidade em
137
decorrência do contato com a água nas inundações.
iPOP
n
i
CS SDIi 50
1
.
(hab; preferência decrescente; [0;PopTOT] ) (Eq. 6.3)
ICS - indicador de contaminação por esgotamento sanitário;
DPOP - densidade populacional por unidade de área prevista para cada setor censitário
(hab.L-2
);
S50 - área da superfície inundada com altura de água de pelo menos 50 cm (altura dos
joelhos) por tempo igual ou superior a 24 horas em cada setor censitário (L2).
PopTOT - população total da área urbana (hab)
A área da superfície inundada com pelo menos 50cm de altura e duração definidas são
obtidas por modelagem hidrológica e hidráulica para a área em estudo conjugada com o
modelo numérico do terreno (MNT). A densidade populacional pode ser obtida nos planos
diretores de urbanização, pelos dados fornecidos pelo IBGE (Instituto Brasileiro de
Geografia e Estatística) ou ainda pela divisão da população urbana total estimada pelo
IBGE dividida pela área ocupada pela zona urbana do município (densidade populacional
média do município).
Qualquer valor diferente de zero obtido para o indicador apresenta um impacto sempre
negativo e um desempenho do cenário tão pior quanto maior for o valor encontrado. A
introdução de medidas para o controle de inundações terá efeito positivo na medida em que
estas impedirem ou reduzirem o contato da população com a água das inundações
possivelmente contaminadas.
6.2.1.2 – Proliferação de vetores alados (IPV)
Este indicador foi proposto de modo a avaliar o desempenho das intervenções previstas em
cada cenário no tocante à redução da acumulação de águas paradas que agreguem
condições favoráveis à proliferação de mosquitos transmissores de enfermidades.
Duas condições foram elencadas para fazerem parte da análise: a duração da inundação e a
existência de solo nu propícias à manutenção de água parada. Partiu-se, então, do
138
pressuposto que as superfícies de solo nu ou áreas desocupadas providas de vegetação
rasteira com declividade de até 1%, sujeitas a inundação por mais de 1 dia atingem a
saturação e com o lento processo de infiltração da água no solo, propiciam a manutenção
de poças d‟água e tornam-se um ambiente favorável à proliferação de mosquitos. Além
dessas superfícies, medidas de controle que requeiram manutenção de um espelho d‟água
permanente, piscinas e lagos dentro da área inundável também configuram ambientes
favoráveis à proliferação de mosquitos.
A formulação proposta para esse indicador é:
TPV SI (L2 ; preferência decrescente; [0; SU] ) (Eq. 6.4)
onde:
IPV - indicador de proliferação de vetores alados;
ST - somatório entre as superfícies de solo nu ou com vegetação rasteira com
declividade igual ou inferior a 1% e área ocupada por bacias de retenção inserida
dentro da mancha para uma inundação de duração superior a 1 dia (L2)
SU - área total da zona urbana (L2)
O cálculo deste indicador faz uso da área inundada e dados de relevo local obtidos da
mesma maneira que o indicador do item 6.2.1.1, informações sobre uso do solo obtidas
pela manipulação de fotografias aéreas ou imagens de satélite de alta resolução. A escolha
da ferramenta a ser utilizada se dará em função da disponibilidade da mesma ou da
facilidade de obtenção. Pelo manuseio em programa apropriado, identificar-se-á os
elementos de interesse e em seguida será feita a combinação das informações.
Assim como para o indicador do item anterior, qualquer valor superior a zero será sempre
correspondente a um desempenho negativo do cenário. Quanto maior o valor obtido pelo
indicador, pior será o seu desempenho neste aspecto.
6.2.1.3 – Risco de Poluição Acidental (IPA)
O indicador de risco de poluição acidental aborda a questão do risco de contaminação
humana e animal, e os danos ao meio ambiente em função da contaminação da água de
escoamento por produtos tóxicos perigosos. O intuito do indicador de risco de poluição
139
ambiental é o de verificar, em função da ocupação da área em estudo, o quanto a
implantação das intervenções previstas para cada cenário é capaz de evitar o contato da
água de inundação com estabelecimentos que utilizem produtos nocivos à saúde humana e
ao meio ambiente.
Os pressupostos para a formulação partem da consideração de que não há necessidade de
se estabelecer uma altura de lâmina d‟água mínima acima do solo para o contato, uma vez
que há a recomendação de não alojar os materiais e produtos diretamente sobre o solo, mas
também na maior parte dos casos, não há a recomendação de altura mínima a partir deste.
Outro fator para a não limitação de altura é o fato de que em várias situações os dejetos
ficam no nível do solo ou abaixo deste. Sendo assim qualquer lâmina d‟água, por menor
que seja, é capaz de ser veículo de transporte da contaminação.
A formulação proposta para este indicador é bastante simples uma vez que é difícil
hierarquizar os níveis de risco associados a cada atividade e fazer a sua inserção na
formulação. Partiu-se, então, da análise do potencial do cenário em colocar em risco a área
inundada pela existência dessas atividades dentro da mancha de inundação.
Assim, a formulação proposta para esse indicador é a seguinte:
APA NI (n; preferência decrescente; [0; NE] ) (Eq. 6.5)
onde:
PAI - indicador de poluição acidental
NA - número de empreendimentos atingidos contidos dentro da mancha de inundação
NE - número total de empreendimentos na zona urbana
Para a composição deste indicador foram utilizadas as informações relativas à extensão da
mancha de inundação prevista para cada cenário obtida de maneira semelhante às
anteriores e por meio do manuseio com fotografias aéreas, imagens de satélite de alta
resolução ou pelo cadastro de empresas existente nos órgãos públicos de planejamento
urbano. A partir dessas informações pretende-se posicionar os estabelecimentos em risco a
partir das informações sobre sua localização fornecidas por órgão responsável ou por
140
vistoria in loco.
O impacto da contaminação acidental é sempre negativo e é tão maior quanto maior for o
valor do indicador.
6.2.1.4.- Alteração potencial na qualidade da água (IQA)
Algumas alternativas de controle apresentam a vantagem de melhorar a qualidade da água
pela retenção dos sedimentos e poluentes nas camadas superiores do solo ou por permitir a
deposição dos mesmos no seu fundo, caso da utilização de bacias de detenção (secas e com
espelho d‟água) e de bacias de retenção. Este indicador aborda a questão da melhoria da
qualidade da água em função do tipo de intervenção prevista para cada cenário e de seu
potencial de atuação nesse aspecto; assim, ele tem o objetivo de avaliar a capacidade das
alternativas de controle inseridas nos cenários em propiciar a melhoria da qualidade da
água de inundação após a sua introdução.
Para avaliação proposta o indicador parte da análise de que para toda a bacia hidrográfica,
a taxa de sedimentos produzida é constante, e que o efeito positivo ocorre somente quando
da utilização dos dispositivos que permitem a retenção/deposição de sólidos. Sabendo-se
que existe o risco de contaminação do lençol freático quando é favorecida a infiltração de
águas possivelmente poluídas, parte-se do pressuposto que a instalação de tais dispositivos
ocorra em local com características de modo que o lençol não seja alcançado.
A formulação do indicador considera que toda alternativa de controle atende uma
determinada área de drenagem, então o impacto das intervenções de cada cenário neste
aspecto é tão melhor quanto maior for a área de drenagem atendida pelas medidas seguindo
a formulação a seguir.
- Se não for usado dispositivo de infiltração, retenção ou detenção
0QAI (Eq. 6.6)
- Se for usado dispositivo de infiltração, retenção ou detenção
b
dQA
S
SI
(n; preferência crescente; [0; +1]) (Eq. 6.7)
141
Onde:
IQA - indicador de alteração potencial na qualidade da água (n);
Sd - superfície de drenagem prevista para alimentar todas as bacias de detenção e retenção
previstas para cada cenário (L2);
Sb - superfície ocupada pela área de estudo (L2).
Assim quanto mais próximo de 1 for o indicador, melhor será o desempenho do cenário
nesse aspecto.
6.2.1.5 – Alteração na Morfologia Fluvial (IMF)
O indicador que avalia as alterações na morfologia fluvial aborda a questão da inserção de
cursos de água no contexto urbano assim como a adequação do mesmo para manutenção
da sua finalidade.
O intuito deste indicador é o de verificar se o conjunto de intervenções previstas em cada
cenário é capaz de manter ou restaurar a saúde física do curso d‟água por meio da análise
das alterações previstas para o mesmo e nas suas adjacências. Os impactos da introdução
dos cenários podem ser positivos se as ações previstas beneficiarem a manutenção,
revitalização ou restauração do espaço de modo a permitir a manutenção do equilíbrio
dinâmico e a evolução natural dos contornos do curso d‟água em questão. Quanto mais
antropizado o meio, e quanto mais artificiais as medidas adotadas no curso d‟água, mais
negativo será o impacto da introdução do cenário.
O indicador para avaliar a morfologia fluvial será composto por uma análise qualitativa das
modificações previstas para o meio após a inserção das alternativas de controle e na
avaliação dos impactos da sua introdução. Para isso, o meio no qual se insere o curso
d‟água foi dividido em função das condições dos leitos maior e menor, calha principal,
margens e o perfil longitudinal, no qual este representa o traçado do curso d‟água e as
características do seu fundo. Após a introdução das intervenções cada componente deste
contexto será expresso por um valor característico em escala definida.
A análise dos impactos parte do pressuposto que existem condições que favorecem a saúde
física dos cursos de água urbanos e que as intervenções podem incorporar essas melhorias.
Assim, para essa análise foi feito um apanhado de modo a identificar as condições
142
consideradas recomendadas para o meio físico como sendo aquelas positivas na
manutenção do equilíbrio e da dinâmica inerente ao curso d‟água; as ações consideradas
delicadas ao meio por estarem um passo à frente das condições citadas anteriormente no
tocante à desestabilização das funções primárias desse elemento; e as ações consideradas
indesejadas para o mesmo que deverão existir somente quando da impossibilidade de se
utilizar instrumentos menos nocivos ao meio por levarem o curso d‟água a uma situação de
alto risco em relação à sua saúde física e manutenção das suas funções.
Para a formulação do indicador foi construída a Tabela 6.1 onde encontram-se listadas as
condições recomendadas, aquelas consideradas delicadas para o meio e as condições que
devem ser evitadas. Para a adoção de determinadas medidas de controle deve-se considerar
um conjunto de ações sobre o meio físico do curso d‟água e essas ações deverão ser
contempladas no momento da análise das intervenções e na qualificação das alterações
sofridas pelo meio para determinação do valor do indicador, tomando sempre como
referência, a situação atual do contexto do curso d‟água.
A formulação deste indicador propõe a adoção de uma escala quantitativa em cinco níveis
que correspondem à comparação da situação atual com a situação posterior às
intervenções. Essa escala foi baseada nas considerações feitas por Cardoso (2008) que
considerou os indicadores ligados à forma e sinuosidade em planta do curso d‟água e as
seções transversais de leitos e margens numa escala que vai de uma grande melhora (+2) a
uma grande piora (-2). O resultado do indicador será dado pelo somatório entre os valores
encontrados para as condições esperadas para cada um dos elementos formadores do
contexto do curso d‟água após as intervenções. Quanto maior o valor encontrado, melhor o
comportamento do cenário em relação à situação atual, sendo verdadeira a situação
contrária. A escala de avaliação proposta é a mostrada na Tabela 6.2
143
Tabela 6.1– Ações previstas para a composição do indicador
5
1i
CMF iAI (n; preferência crescente; [-10; +10] ) (Eq. 6.8)
Onde:
ACi valor da condição para cada elemento do curso d‟água tomando como referência a
situação de ocupação atual
Tabela 6.2 – Valor do indicador de melhoria da morfologia fluvial
em relação à situação de ocupação atual
- adoção de uma solução que ocasione uma grande piora em relação às
condições atuais
-2
- adoção de uma solução que ocasione uma pequena piora em relação às
condições atuais
-1
- manutenção das condições atuais 0
- adoção de uma solução que ocasione uma pequena melhora em relação às
condições atuais
+1
- adoção de uma solução que ocasione uma grande melhora em relação às
condições atuais
+2
Componente Condições
Recomendadas Condições Delicadas Condições a Evitar
Leito maior
Plena possibilidade de
utilização do leito por
cheia rara
Capacidade reduzida de
utilização do leito por cheia
rara
Capacidade extremamente
reduzida ou supressão de
utilização do leito por
cheia rara
Leito menor Paisagem natural ou
reabilitada
Capacidade reduzida para
utilização do leito por cheia
rara ou urbanização parcial
de baixo risco
Supressão do uso por
cheia freqüente; ocupação
de alto risco
Margens
Estáveis, naturalmente
ou por técnicas de
engenharia ambiental
Estáveis por técnicas
artificiais Desestabilizadas
Calha principal Geometria natural Modificações na seção
Modificações com
alteração da rugosidade/
revestimento
Desenvolvimento
longitudinal (em
planta e em
perfil)
Traçado e perfil
originais
Pequenas alterações em
planta e em perfil
Alterações que
provoquem aceleração do
escoamento e
artificialização
144
Assim o somatório das condições encontradas para os cinco componentes do curso de água
será o valor atribuído ao indicador.
6.2.1.6 – Alteração potencial sobre o volume escoado e recarga de aqüífero (IVE)
O objetivo deste indicador é o de verificar a capacidade dos cenários em reduzir o volume
escoado superficialmente e, simultaneamente, favorecer a recarga de aqüíferos. A análise
do tipo de medida inserida em cada cenário indicará a sua potencialidade em promover a
recarga do aqüífero.
Há intervenções que são concebidas para o controle de inundações que apresentam um
diferencial na medida em que reduzem o volume de escoamento superficial. Algumas
dessas medidas podem agregar outro impacto no que diz respeito à recarga de aqüíferos,
enquanto outras reduzem o volume apenas transpondo este para outro local. O indicador
aborda a questão fazendo uma análise dos volumes escoados antes e após a introdução de
cada cenário em conjunto com uma análise qualitativa relativa ao funcionamento das
medidas de controle propostas com o intuito de verificar se é possível promover a redução
dos volumes com simultânea recarga de aqüífero. Para isso parte-se da consideração de que
sejam respeitados os limites de qualidade da água de modo a prevenir a contaminação do
lençol freático. Além desta, admite-se que o volume máximo de água a ser infiltrada
corresponde à situação anterior à implantação do cenário.
O indicador proposto para essa análise tomará como base os volumes escoados antes e
após a inserção das medidas de controle definidas em cada cenário e parte do pressuposto
que se há redução no volume escoado, há também uma maior probabilidade desse volume
ter sido infiltrado, desde que não haja a transposição do volume de escoamento.
Considerou-se, ainda, que não há possibilidade de aumento do volume de escoamento
superficial pela execução das intervenções previstas para os cenários e que dentre as
medidas aplicáveis, nenhuma delas prevê a transposição de vazão. A pior situação
considerada é aquela em que há manutenção das condições de escoamento atuais.
Os dados para o cálculo do indicador podem ser os hidrogramas previstos para as situações
antes e depois da inserção de cada cenário obtidos pela modelagem hidrológica e
hidráulica, ou ainda os valores dos volumes obtidos diretamente quando da obtenção das
manchas de inundação nas situações previstas, pela manipulação de programas específicos
145
para as rotinas de geoprocessamento. Em conjunto com as informações do volume será
feita a análise do tipo de medida adotada no cenário. Por meio dos hidrogramas será
possível calcular os volumes escoados antes e após a aplicação do cenário, e pelo resultado
obtido, calcular o indicador da seguinte forma:
A
DAVE
V
VVI
(n, preferência crescente; [0; +1] (Eq. 6.9)
Onde:
IVE – indicador de alteração no volume escoado e recarga de aquífero
VA – volume de escoamento antes da aplicação das medidas ou o volume de escoamento
do cenário de referência obtido por modelagem matemática (L3)
VD – volume de escoamento previsto após a implantação dos cenários com a medidas de
controle obtido por modelagem matemática (L3)
Quanto menor for o valor obtido para o indicador, pior o desempenho do cenário nesse
aspecto.
6.2.2 – Critério “Impactos Sociais na Área Afetada”
Os indicadores de impacto social têm por objetivo avaliar o comportamento do conjunto de
medidas propostas em relação aos efeitos da sua inserção diretamente sobre a população
alojada na região propensa a inundação. Os impactos esperados pela introdução dos
cenários são a redução da severidade das inundações sobre a população, traduzindo-se pela
redução na área afetada, dos incômodos gerados pela introdução dos cenários, e também na
melhoria das condições de convívio social.
De modo a verificar o impacto da introdução dos cenários diretamente sobre a população,
propõe-se três indicadores: população afetada pela inundação e necessidade de realocação
da população. A melhoria nas condições de convívio social será avaliada por meio da
criação de espaços de lazer e equipamentos urbanos.
146
6.2.2.1 – Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos urbanos
(IEL)
O presente indicador aborda a possibilidade de utilização secundária das medidas de
controle de inundação previstas em cada cenário de modo a revitalizar o ambiente urbano
no qual as mesmas serão inseridas. Assim, o objetivo deste indicador é avaliar se as
medidas de controle adotadas permitem seu uso como elementos de lazer e convívio social
da população que habita na área inundável.
Nesse processo considerou-se que a população já encontra-se devidamente esclarecida
sobre o funcionamento e a finalidade das medidas de controle de inundação propostas, e
que já foram estabelecidas as suas preferências em relação aos usos secundários para as
mesmas. A formulação do indicador prevê, ainda, a possibilidade de utilização secundária
de medidas alternativas que podem não estar listadas entre os usos desejados pela
população.
A determinação deste indicador será feita de modo qualitativo levando em consideração as
preferências da população indicadas pelo decisor e pela possibilidade de aumento,
manutenção ou supressão de espaços de lazer com a introdução das medidas de controle
dos cenários na área em estudo. Dessa maneira, quatro situações poderão ocorrer, e para
cada uma delas, o indicador assumirá um peso conforme descrito a seguir:
- Dentre os usos secundários possíveis para as medidas de controle introduzidas nos
cenários poderá haver a introdução ou o aumento da área superficial utilizada como
atividade de lazer desejada para a população;
- Dentre os usos secundários possíveis para as medidas de controle introduzidas nos
cenários poderá haver a introdução ou o aumento da área superficial utilizada como
atividade de lazer não apontada como desejada pela população;
- A introdução do cenário pode não prever nem a introdução nem a supressão de
espaços a serem utilizados para o lazer;
- A introdução do cenário pode conduzir à supressão de espaços de lazer.
Baseado nas quatro situações descritas, a análise qualitativa dos cenários será feita
mediante a comparação da situação conduzindo a uma escala em quatro níveis apresentada
147
em ordem decrescente conforme descrito na Tabela 6.3.
Tabela 6.3 – Escala de valores para avaliação do indicador IEL
Análise dos efeitos Ident. Escala
Implantação de medidas com aumento na área com uso secundário
desejado UD 1,0
Implantação de medidas com aumento da área com uso secundário
efetuado, mas não desejado pela população UN 0,5
Implantação de medidas sem uso secundário previsto ou manutenção
das condições atuais de uso IN 0,0
Supressão de usos secundários sem uso efetivo com a implantação das
medidas SI -0,5
Supressão de usos secundários intensamente efetivos com a
implantação das medidas SU -1,0
Na escala de análise, o valor do indicador será positivo a partir do momento em que seja
aumentada a superfície destinada a espaços de lazer e equipamentos urbanos. Se a
introdução das medidas de controle exigir a supressão de espaços de lazer, o impacto da
sua introdução será negativo assim como o desempenho do cenário.
6.2.2.2 – População afetada pela inundação (IPO)
O presente indicador trata do impacto sofrido diretamente pela população alojada em área
sujeita a inundação e dos transtornos por ela sofridos, transtornos estes que podem ocorrer
pelo contato direto com a água, perturbação das atividades cotidianas e possíveis traumas
decorrentes desses eventos.
De maneira bem objetiva, o impacto da ocorrência de inundações sobre a população foi
formulado para avaliar o comportamento dos cenários em relação à população atingida
diretamente pela inundação mesmo que não seja possível incorporar ao cálculo deste
indicador, as questões intrínsecas relativas a esse aspecto. Para formulação do indicador
considerou-se que os inconvenientes gerados pelo evento não se resumem àqueles que têm
seus imóveis tomados pelas águas, mas sim todos aqueles, que de uma forma ou de outra,
são impossibilitados de transitar (entrar ou sair de suas residências ou locais de trabalho)
na área inundada.
Para a composição deste indicador serão utilizados os dados relativos à extensão da
mancha de inundação e a densidade populacional obtidas das mesmas maneiras
148
recomendadas em itens anteriores. O valor do indicador será o número de habitantes
potencialmente possíveis de serem afetados pela inundação mesmo que não estejam
alojados no andar térreo das edificações. Dessa maneira, quanto maior o valor encontrado
para o indicador pior será o desempenho do cenário nesse aspecto.
Partindo dessas premissas, o cálculo deste indicador é feito da seguinte maneira:
n
iiZIPOPPO ADI
i
1
. (hab; preferência decrescente; [0;PopTOT]) (Eq. 6.10)
Onde:
- IPO - indicador de população afetada pela inundação (hab);
- DPOP - densidade populacional prevista por unidade de área para cada setor censitário
(hab.L-2
);
- AZI - é a área da superfície inundada em cada setor censitário (L2);
- PopTOT - população total da área urbana (hab);
- n - número de setores censitários.
6.2.2.3 – Realocação da População (IRP)
A inserção de determinadas técnicas para o controle de inundações só é viabilizada com a
retirada definitiva da população para outra área para que seja possível a sua inserção. O
impacto para a população nessas situações pode inviabilizar a adoção da técnica, devendo
ser considerado no planejamento de uma área urbana.
O objetivo deste indicador é, então, o de verificar se a introdução dos cenários na área
obriga a remoção definitiva da população e a sua conseqüente realocação para outra área
para implantação das medidas de controle previstas para cada cenário. Dessa forma, assim
como indicador descrito anteriormente, o cálculo deste indicador considerará o número de
pessoas afetadas pela inserção das medidas de controle propostas em cada cenário a partir
da densidade populacional prevista para a área em estudo determinada conforme descrito
em itens anteriores, conjugada com a área ocupada pelos dispositivos de controle previstos.
Sendo assim, quanto maior a área habitada utilizada para implementação do cenário pior
será o seu desempenho.
149
A partir dessas considerações, o cálculo deste indicador se apresenta como a seguir:
iMED
n
iiPOPRP SDI .
1
(hab; preferência decrescente; [0;PopTOT]) (Eq. 6.11)
Onde:
- IRP - indicador de realocação da população (hab);
- DPOP - densidade populacional prevista por unidade de área para cada setor censitário
(hab.L-2
);
- SMED - superfície utilizada pelas medidas de controle dentro de cada setor censitário (L2);
- PopTOT - população total da área urbana (hab);
- n - número de setores censitários.
6.2.3 – Critério “Impacto Hidrológico a Jusante da Área Afetada”
Cada um dos cenários possíveis de serem inseridos na área em estudo objetiva reduzir a
ocorrência de inundações na mesma. Na tentativa de reduzir os efeitos locais há a
possibilidade de transferir alguns efeitos para jusante. Nessa direção, o presente critério
tem como objetivo avaliar o comportamento das medidas de controle introduzidas em cada
cenário em relação a dois aspectos: a transferência da inundação e a possibilidade de
ocorrência de erosão ou sedimentação a jusante em decorrência do tipo de intervenção.
6.2.3.1 – Inundação a Jusante (IIJ)
Um dos efeitos ao se tentar resolver os problemas relacionados às inundações em uma área
é transferir os impactos desses eventos para outra área a jusante desta. Sendo assim, o
presente indicador aborda esta questão por meio da análise das vazões antes e após a
introdução do cenário com o objetivo de identificar se os cenários possíveis de serem
inseridos favorecem a transferência da inundação para jusante.
Soluções que propiciem o aumento da velocidade de escoamento, a redução do tempo de
trânsito e a elevação dos picos de cheia podem acarretar problemas em áreas a jusante do
local das intervenções. Assim, propõe-se, para o cálculo deste indicador, uma análise
relativa às condições de escoamento utilizando-se para tanto, as vazões correspondentes
aos períodos de retorno da análise, propagadas para as situações de antes e após a
introdução dos cenários.
150
Para a propagação das vazões sugere-se aqui, a utilização do método proposto por Baptista
(1990) que descreve um modelo simplificado de propagação de ondas de cheia de fácil e
rápida utilização, que se baseia “apenas na atenuação da vazão de pico e no seu respectivo
tempo de retardamento, com a abstração da evolução temporal do hidrograma completo”.
O método procura, ao mesmo tempo, conservar as principais variáveis do problema,
usualmente mais interessantes para aplicações em hidrologia: a atenuação da vazão de pico
e o tempo de retardamento da onda cheia. No método, as seções dos cursos de água e os
hidrogramas a propagar têm uma representação simplificada, mas com a preocupação de
manter a sua representatividade. Assim, os hidrogramas são descritos por três parâmetros
característicos: parâmetro de escala de vazões; parâmetro de escala dos tempos; e
parâmetro de forma.
Caso haja preferência, pode ainda ser utilizado para encontrar a vazão final no trecho o
método de propagação de Muskingum-Cunge ou outro método simplificado.
Os parâmetros relacionados aos tempos e forma dos hidrogramas sintéticos são obtidos a
partir dos tempos de ascensão (M) e recessão (N) de hidrogramas reais de entrada, sendo
que M e N correspondem à duração da ascensão e depleção da parte do hidrograma situada
acima de 80% da vazão de pico conforme pode ser visto na Figura 6.2. Assim, o modelo
propõe uma formulação baseada na rugosidade, na declividade e no produto PQ/W,
representativo dos parâmetros de tempo e forma, sendo que no caso da atenuação, pode ser
incluída, também, a vazão.
Figura 6.2 – Hidrogramas real e sintético (Baptista, 1990)
α
151
𝑑(𝑄 𝑊) = 𝑓(𝑛, 𝐼, 𝑃𝑄 𝑊) 𝑔(𝑄 𝑊) (Eq. 6.12)
𝑑 𝑇 𝑑𝑥 = (𝑛, 𝐼, 𝑃𝑄 𝑊) (Eq. 6.13)
Para o caso da atenuação, pode-se precisar a expressão adotando-se:
𝑔(𝑄 𝑊) = 𝑄 𝑊 (Eq. 6.14)
𝑑(𝑄 𝑊)
𝑑𝑥=
−(𝑄 𝑊)
𝑎0𝑛𝑎1(𝐼 + 𝑎4)𝑎2(𝑃𝑄 𝑊 + 𝑎5) 0.3 (Eq. 6.15)
Integrando a Equação 6.15 para trabalhar com diferenças finitas, e efetuando regressões
lineares múltiplas os coeficientes a0, a1, a2 e a3 foram determinados a partir de uma amostra
disponível de 256 eventos e os coeficientes a4 e a5 foram obtidos por tentativas utilizando a
mesma amostragem. Assim, obteve-se as seguintes expressões que permitem a
determinação da vazão a jusante:
𝑄2 = 𝑄0 + (𝑄1 − 𝑄0)𝑒(−𝐿 𝐷) (Eq. 6.16)
𝐷 =1
𝑛0.81(𝐼 + 10−4)1.02 𝑃1 𝑄1 − 𝑄0 𝑊 + 5000 0.96 (Eq. 6.17)
𝑃1 = 𝑀1 + 𝑁1 (Eq. 6.18)
Onde:
Q1 e Q2: vazões de pico do escoamento superficial, a montante e a jusante do trecho
respectivamente em m3/s;
Q0: vazão de base em m3/s;
L: comprimento do trecho em km;
n: coeficiente de Manning;
P1: duração correspondente a 80% da vazão de pico a montante em segundos;
M1 e N1: tempos de ascensão e recessão correspondentes à duração de 80% da vazão de
pico em segundos;
W: largura média do curso de água em m.
Para o cálculo do tempo de retardamento utiliza-se a expressão da Equação 6.19:
152
𝑑𝑇
𝑑𝑥=
1
𝑏0𝑛𝑏1 𝐼 + 𝑏4 𝑏2(𝑃1𝑄1
𝑊 + 𝑏5)𝑏3
(Eq. 6.19)
De forma análoga à da atenuação são definidos b0, b1, b2 e b3, obtendo-se as expressões
6.20 e 6.22.
𝑇 =𝐿
𝐶
(Eq. 6.20)
𝐶 =5.8
𝑛0.54(𝐼 + 0.001)0.68 𝑃1 𝑄1 − 𝑄0 𝑊 0.14
(Eq. 6.21)
Onde:
T: tempo de retardamento em segundos;
L: comprimento do trecho em km;
n: coeficiente de Manning;
I: declividade média;
P1: duração correspondente a 80% da vazão de pico a montante em segundos;
Q1: vazão de pico a montante, acima da vazão de base, em m3/s;
Q0: vazão de base em m3/s;
W: largura média em m.
A forma do hidrograma pode ser do interesse para outros fins ou mesmo para o caso da
divisão do trecho de interesse em múltiplos trechos de acordo com a conformação do
mesmo. Assim sendo, os valores correspondentes a M e N são:
𝑀2 = 𝑀1 + 𝑁1 (𝑄1 𝑄2)
𝑀1 + 𝑁1(𝑄1 𝑄2) 0.6 𝑀1 (Eq. 6.22)
𝑁2 = 𝑀2
𝑀1
𝑄1
𝑄2
0.6
𝑁1 (Eq. 6.23)
Onde:
M1 e M2: durações dos tempos de ascensão dos hidrogramas, a montante e a jusante,
respectivamente, correspondente a ponta do hidrograma superior a 80% da
153
vazão de pico;
N1 e N2: durações dos tempos de recessão dos hidrogramas, a montante e a jusante,
respectivamente, correspondente a ponta do hidrograma superior a 80% da
vazão de pico.
A obtenção do hidrograma inicial é feita diretamente por modelagem hidrológica.
A formulação deste indicador partiu do pressuposto que o aumento na vazão de pico dos
hidrogramas a jusante das intervenções seja uma referência suficiente da transferência dos
efeitos para áreas a jusante, já que pressupõe-se que um aumento na vazão de pico leve a
uma antecipação deste e à entrada de um volume maior em menor intervalo de tempo em
relação à situação anterior. Além disso, considerou-se que o valor mínimo de vazão
encontrado deverá respeitar as condições de escoamento para preservação dos habitats
naturais do curso d‟água.
Para a formulação deste indicador admitiu-se que a área a jusante da área em estudo possui
ocupação que restringe o escoamento a partir de um determinado valor de vazão. Essa
vazão será aqui denominada de vazão de restrição.
Dessa maneira a formulação deste indicador é a mostrada nas Equações de 6.24 a 6.26 a
seguir.
Se 𝑄𝑑 ≤ 𝑄𝑅 → Independentemente
do valor de Qa 𝐼𝐼𝐽 = 1 (Eq.6.24)
Se 𝑄𝑑 > 𝑄𝑅 e 𝑄𝑎 > 𝑄𝑅
Se 𝑄𝑑 > 𝑄𝑎 𝐼𝐼𝐽 = 0 (Eq.6.25)
Se 𝑄𝑑 ≤ 𝑄𝑎 𝐼𝐼𝐽 = 0,5 𝑄𝑑−𝑄𝑎
𝑄𝑅−𝑄𝑎 + 0,5 (Eq.6.26)
QR - vazão de restrição para a manutenção das condições na área a jusante da área em
estudo (L3.T
-1)
Qd - vazão obtida após a implantação de cada cenário (L3.T
-1)
𝑄𝑎 - vazão correspondente à situação de ocupação atual (L3.T
-1)
O intervalo de variação do indicador está compreendido entre 0 e 1 em escala preferencial
154
crescente. Valores entre 0 e 0,5 para o indicador não serão obtidos já que uma vez que
considerou-se que a piora nas condições atuais de escoamento (Qa) não é desejável
qualquer que seja a proporção do aumento. Nesse caso o indicador assume seu valor
mínimo (zero). Assim, se a implantação do cenário mantiver a vazão até o limite da vazão
de restrição, o indicador assume o valor máximo igual a 1,0. Se por outro lado não se
conseguir melhorar as condições atuais de escoamento com a implantação das medidas de
controle, o indicador assume um valor neutro igual a 0,5 e, havendo a melhora nas
condições de escoamento em relação à situação atual mesmo não chegando ao limite da
vazão de restrição, o indicador assume o intervalo de variação entre 0,5 e 1,0 calculado
pela equação acima.
6.2.3.2 – Erosão ou sedimentação a jusante (IEJ)
Algumas alternativas para o controle de inundações apresentam como características
alterações nas cargas líquida e sólida, o que pode indicar uma predisposição dessas
medidas para a ocorrência de erosão e/ou sedimentação. O objetivo deste indicador é,
então, avaliar se as medidas de controle previstas para o cenário induzem à ocorrência de
erosão ou sedimentação a jusante do trecho a sofrer a intervenção.
Para a determinação deste indicador é feita a análise qualitativa do tipo de medida a ser
adotada no cenário e caracterização da mesma de acordo com a sua aptidão em causar os
impactos citados na escala definida na Tabela 6.4.
Tabela 6.4 – Escala de análise do indicador IEJ
Análise dos efeitos Valor
Fortemente predisposta a causar erosão ou sedimentação a jusante; 0,0
Medianamente predisposta a causar erosão ou sedimentação a jusante; 0,5
Nenhuma predisposição em causar erosão ou sedimentação a jusante 1,0
IEJ (valor obtido pela Tabela 6.4) (preferência crescente, [0; +1] ) (Eq. 6.27)
Nesta escala, a melhor opção é aquela em que nenhuma predisposição a causar erosão ou
sedimentação é observada.
155
6.3 – ANÁLISE CRÍTICA DO GRUPO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE
VULNERABILIDADE
Ao mesmo tempo em que os indicadores eram formulados, foi iniciado o processo de
análise da pertinência dos critérios e dos indicadores de vulnerabilidade propostos com a
finalidade de identificar a eventual ausência de aspectos relevantes e obtenção do grau de
importância relativa dos mesmos (ponderação).
Esse processo contou com a participação de especialistas de diferentes áreas de atuação:
professores e pesquisadores de instituições brasileiras e no exterior, representantes de
agências de águas, profissionais da área de recuperação de redes e órgãos de socorro às
vítimas.
Para efetuar o processo de ponderação, foram contactados 24 (vinte e quatro) profissionais
das áreas citadas e enviado um convite para participação no processo de validação dos
critérios e indicadores. Dos 24 especialistas contactados, 19 (dezenove) aceitaram
participar do processo (79,17% dos especialistas convidados) e 11 (onze) responderam ao
questionário de avaliação (55% especialistas que aceitaram participar do processo e
45,83% do total de especialistas convidados).
Os pesquisadores que participaram do processo de ponderação dos critérios e indicadores
foram divididos em grupos de acordo com as afinidades de área de atuação:
- Grupo 1 (G1) - professores e pesquisadores de instituições públicas de ensino brasileiras
- Grupo 2 (G2) - pesquisador de organismo internacional;
- Grupo 3 (G3) - representante de comitê de bacia;
- Grupo 4 (G4) - representante de Agência de Águas;
- Grupo 5 (G5) - representante da área de prestação de serviço na área de drenagem urbana
e
- Grupo 6 (G6) - representantes da Defesa Civil e Corpo de Bombeiros.
6.3.1 – Ponderação dos Indicadores
O processo de ponderação tem um papel importante no processo de decisão multicritério
os resultados irão refletir a importância que o decisor atribui a cada um desses critérios
(Pomerol e Barba-Romero, 1993). Existem diversos métodos de ponderação e os seus
156
resultados influenciarão diretamente no resultado final de uma análise. A escolha do
método para o processo de ponderação baseia-se na adequabilidade do mesmo para o
tratamento da questão e nas facilidades encontradas para a execução deste processo.
Zeleny (1977) apud Gomes et al. (2002) comentam que as dificuldades encontradas para
atribuir pesos sejam influenciadas pela composição e/ou propriedades das alternativas
propostas, além de uma dificuldade natural do ser humano em expressar suas preferências
em pesos. Dentre as dificuldades percebidas para a atribuição dos pesos pelos indivíduos,
segundo Saaty (1991) apud Gomes et al. (2002), estão: aquelas relacionadas ao bem estar
geral; ao senso crítico; às relações interpessoais; à capacidade de adaptação; às noções de
ética e disciplina; aos esforços pessoais para melhor representar a realidade; e à busca de
uma metodologia de solução adequada.
Dentre os métodos de ponderação disponíveis podem citados:
- Métodos ditos objetivos como o método da entropia, cuja idéia essencial é que a
importância relativa de um critério, medida pelo seu peso, é função direta da quantidade
de informação disponível para esse critério em relação aos demais, ou seja, o critério
mais importante é aquele tem o mais “forte” poder de discriminação entre todos os
critérios.
- Métodos de avaliação direta tal qual o método da classificação simples que consiste na
ordenação simples pelo decisor, da sua ordem de preferências; método da avaliação
cardinal simples ou método da atribuição direta do peso, no qual o decisor avalia
diretamente cada critério segundo uma escala pré-definida; o método das comparações
sucessivas que é uma evolução do método cardinal simples no qual são eliminadas as
incoerências.
- Métodos ditos indiretos representados pelo método AHP que se baseia no cálculo de
uma matriz de comparações binárias entre os critérios (Pomerol e Barba-Romero, 1993
e Moura, 2008
Foram escolhidos dois métodos de ponderação para aplicação neste estudo: o método de
Atribuição Direta do Peso e o método AHP. Os métodos foram escolhidos em função das
suas possibilidades de uso na temática tratada, mas, principalmente, pela experiência na
utilização dos mesmos.
157
A consulta aos especialistas foi feita pela internet e embora o número total de respostas
recebidas tenha sido considerado adequado à análise, é reconhecido que houve uma
participação maior de pesquisadores ligados a universidades brasileiras em detrimento dos
participantes dos demais campos de atuação. Apesar de contar como único participante, a
Defesa Civil e Corpo de Bombeiros do Estado de Minas Gerais contou com a avaliação de
06 (seis) membros destes órgãos, uma vez que as respostas foram definidas em um grupo
de trabalho.
Nesse processo procurou-se envolver pesquisadores de diferentes regiões do Brasil de
modo a perceber se necessidades diferenciadas ocasionam importâncias também
diferenciadas. A participação de representantes de órgãos regulatórios permite subsidiar o
estudo com informações sobre possíveis restrições ou normas vigentes que pudessem ser
incorporadas na formulação dos indicadores. Além disso, muitos dos dados a serem
utilizados podem ser fornecidos por esses órgãos.
A participação de representantes de empresas prestadoras de serviço permite uma visão
executiva do assunto, de modo a tornar o tema em discussão mais palpável do ponto de
vista prático. Os órgãos de defesa e proteção às vítimas atuam no momento de crise e
posterior a ele. As informações fornecidas pelos seus representantes dão uma idéia bastante
clara das prioridades da população e das atividades do governo municipal e estadual
quando da ocorrência de eventos de inundação.
Os representantes de comitês de bacia, responsáveis pela aprovação de planos diretores de
bacias hidrográficas, podem avaliar a potencialidade do suporte metodológico no
planejamento de áreas urbanas inundáveis e na aplicação do mesmo na proposição de
novos assentamentos urbanos.
6.3.2 – Análise de importância de critérios e indicadores
Após a definição dos métodos de ponderação que seriam utilizados na análise de
importância dos critérios e indicadores formulados, foi preparado um material para a
execução da análise e o seu envio para cada especialista.
O documento enviado está apresentado no Anexo C e consta de um texto explicativo
sucinto com a descrição dos critérios abordados no estudo e dos indicadores relacionados a
158
cada critério. A formulação dos indicadores não fez parte do texto explicativo, muito
embora tenha sido dada oportunidade de esclarecimento de possíveis dúvidas para os
especialistas.
No documento enviado aos especialistas, logo após a exposição dos objetivos do estudo,
constava um texto explicativo sobre os critérios definidos e ao final de cada tópico
solicitava-se a importância de cada critério pelo método da Atribuição Direta de Peso ou
Pontuação Direta. Para a ponderação dos critérios foi solicitado aos especialistas que o
somatório dos pesos atribuídos fosse igual a 100.
Posteriormente ao processo de ponderação dos critérios, no documento enviado, constavam
para a execução da segunda etapa do processo de ponderação utilizando para tanto o
método AHP, o material para a ponderação dos indicadores. Nessa etapa do processo de
ponderação, os indicadores foram divididos em 3 (três) tabelas (uma para cada critério) nas
quais constavam os indicadores ligados a cada critério. Essas tabelas eram acompanhadas
da escala de comparação proposta pelo método AHP substituindo os valores da escala
sugerida por conceitos relacionados, compondo uma escala de preferência qualitativa. Foi
solicitado aos participantes do processo que fossem feitas análises dos indicadores dois a
dois preenchendo as células pelo grau de importância de um indicador em relação ao outro,
baseado na escala enviada. Terminado o preenchimento das tabelas o material foi
devolvido para posterior cálculo dos pesos atribuídos a cada indicador por cada especialista
proporcionalmente ao peso atribuído para o critério.
A comparação dos indicadores dentro de cada critério foi feita baseado numa escala
variando de uma qualificação “sem importância” até “sem dúvida muito mais importante”
conforme pode ser visto na Tabela 1 do Anexo C. Após o recebimento das avaliações, foi
feita a substituição dos conceitos de importância dos indicadores pela escala numérica do
método AHP e calculados os respectivos pesos.
De posse dos resultados numéricos dos pesos obtidos pelo método AHP, foi enviado a cada
especialista o resultado numérico da sua avaliação para confirmação dos resultados. Isso
foi feito porque o índice de incoerência calculado foi acima do permitido pelo método para
praticamente todos os envolvidos no processo de ponderação em pelo menos um dos
159
critérios. Numa situação como essa o método recomenda que os resultados obtidos sejam
reenviados aos especialistas. Como essa tarefa demandaria um longo período de tempo,
decidiu-se realizar a confirmação dos resultados da ponderação pelo método da Pontuação
Direta. Assim, na mesma tabela com os pesos encontrados pelo método AHP, foi
preparada uma coluna em branco na qual era solicitado o preenchimento pelo especialista
dos novos pesos em caso de discordância dos valores encontrados para os pesos dos
indicadores pelo AHP.
6.3.3 – Método AHP para ponderação dos indicadores
Os pesos, no processo de tomada de decisão, significam a importância dada aos critérios de
análise em questão pelos decisores. Essa importância está relacionada a diferentes fatores
ligados às experiências, habilidades e preferências pessoais dos decisores podendo fazer
deste processo algo completamente subjetivo. A proposta do método de comparação entre
critérios segue o pressuposto de que é mais fácil para o decisor obter a importância de cada
um dos critérios pela comparação entre alternativas do que estabelecer um valor total
diretamente sobre o critério como acontece nos métodos de avaliação direta.
Para atribuir pesos aos indicadores optou-se por utilizar o método de valores próprios (ou
AHP - Analytic Hierarchic Process) desenvolvido por Saaty (1977). Esse método se
propõe a avaliar um vetor de pesos w=(w1, w2, w3, ..., wn) anexo a um problema de decisão
multicritério qualquer, comparando cada critério “i” com cada critério “j”. Assim é obtida
uma matriz quadrada A de dimensão n chamada de matriz de comparações binárias, onde
n é o número de critérios. O preenchimento da matriz é feito pela associação de um valor
aij para a comparação dos critérios dois a dois que representa wi/wj.
O método se baseia numa escala de nove níveis que variam de acordo com seus graus de
importância de 1 a 9 e se necessário, podem ser usados valores intermediários (2, 4, 6 e 8).
Se o critério i não é superior nem igual ao critério j, aij é avaliado com a mesma analogia
anterior, mas invertendo a escala proposta na qual aij=1/aji. Para utilização neste estudo foi
proposta a seguinte escala:
- 1 – se o critério i apresenta o mesmo nível de vulnerabilidade do critério j;
- 3 – se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade ligeiramente mais importante que
o critério j;
160
- 5 – se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade notavelmente mais importante
que o critério j;
- 7 – se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade muito mais importante que o
critério j;
- 9 – se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade indiscutivelmente mais
importante que o critério j;
- 1/3 - se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade ligeiramente menos importante
que o critério j;
- 1/5 - se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade notavelmente menos importante
que o critério j;
- 1/7 - se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade muito menos importante que o
critério j;
- 1/9 - se o critério i apresenta um nível de vulnerabilidade indiscutivelmente menos
importante que o critério j;
Como o critério i é tão importante quanto ele próprio, na matriz de avaliação, os
coeficientes da diagonal principal assumem o valor 1. Como sempre há aij=1/aji é suficiente
avaliar o triângulo superior da matriz A, onde os n(n-1)/2 coeficientes aij já que j > i.
As matrizes de comparações binárias são ditas recíprocas por possuírem propriedades
particulares sobre as quais repousa uma parte da eficiência do método AHP. Assim, pode-
se dizer que uma matriz de comparações binárias é coerente quando para todo i e todo j,
aij=wi/wj, ou seja, que aij (que traduz a importância relativa de i sobre j) é exatamente igual
ao quociente das importâncias absolutas que se deseja avaliar. É desejável que o decisor
tenha coerência ao realizar as comparações, mas na verdade o método pressupõe o
contrário, ou seja, que em maior ou menor grau, sempre existe uma certa incoerência na
sua avaliação.
Se o decisor (ou a pessoa que preenche a avaliação) é coerente, certo número de
propriedades é verificada, como é o caso da transitividade.
𝑎𝑖𝑗 =𝑤𝑖
𝑤𝑗=
𝑤𝑖
𝑤𝑘×
𝑤𝑘
𝑤𝑗= 𝑎𝑖𝑘 × 𝑎𝑘𝑗 (Eq. 6.28)
161
Supondo que haja coerência na avaliação, será chamada de matriz de comparações W, a
matriz onde W=(wij)=(wi/wj). Assim:
𝑊. 𝑤 =
𝑤11 𝑤12 … 𝑤1𝑛
𝑤21 𝑤22 … 𝑤2𝑛
⋮ ⋮ ⋮ ⋮𝑤𝑛1 𝑤𝑛2 … 𝑤𝑛𝑛
=
𝑤1 𝑤1 𝑤1 𝑤2 𝑤1 𝑤𝑛
𝑤2 𝑤1 𝑤2 𝑤2 𝑤2 𝑤𝑛 … … …
𝑤𝑛 𝑤1 𝑤𝑛 𝑤2 𝑤𝑛 𝑤𝑛
x
𝑤1
…𝑤𝑛
= 𝑛𝑤 (Eq. 6.29)
Se a propriedade 𝑊. 𝑤 = 𝑛𝑤 é verificada o decisor é coerente, isso significa que n é um
valor próprio de W e que w é um vetor próprio associado a ele. Assim, se W é uma matriz
de coeficientes positivos o seu valor próprio n é positivo e de maior módulo (dominante)
isso implica dizer que w é o vetor próprio dominante.
Para se assegurar da sua coerência, o especialista preencherá a matriz W com cujos valores
será calculado o maior valor próprio 𝛿𝑚á𝑥 da matriz W assegurando-se que seu valor seja
próximo do número de atividades a julgar (n). Para traduzir essa proximidade de n calcula-
se uma taxa de incoerência dada por: 𝐶𝐼 =𝛿𝑚 á𝑥−𝑛
𝑛−1. Esse valor será comparado com a taxa
máxima de incoerência chamada também, de coeficiente de incoerência aleatório (CIA)
obtida calculando-se CI por matrizes recíprocas preenchidas aleatoriamente. Se o resultado
de 𝐶𝐼
𝐶𝐼𝐴 for inferior a 10%, o decisor foi coerente.
Tabela 6.5 – Coeficiente de Incoerência Aleatório (CIA)
(Pomerol e Barba-Romero, 1993)
n CIA
2 0,00
3 0,58
4 0,90
5 1,12
6 1,24
7 1,32
8 1,41
9 1,45
6.3.4 – Métodos de Atribuição Direta do Peso ou Pontuação Direta
Os métodos dessa categoria são assim denominados porque o decisor avalia os pesos para
cada critério diretamente. Como são os métodos de ponderação mais antigos, são também
162
os mais largamente usados em vários contextos.
Dentre os métodos de avaliação direta, um especialmente foi utilizado neste estudo: o
método de avaliação cardinal simples. Esse método consiste na avaliação da importância
dos critérios, pelo decisor, de acordo com uma escala pré-definida, variando de 0 a 100
pontos.
Esse foi aplicado nas duas etapas de consulta aos especialistas. Na primeira etapa foi
solicitado aos especialistas a ponderação direta dos critérios anteriormente à ponderação
dos indicadores. O texto explicativo do método continha uma linha ao final de cada critério
onde era solicitado ao avaliador que determinasse o peso de cada critério.
Na segunda etapa, foi solicitado aos especialistas, os pesos de todos os indicadores ligados
a cada critério tomando como base os pesos aplicados na primeira fase da consulta.
6.3.5 – Avaliação dos especialistas
Após a análise dos indicadores pelos especialistas, foi feito o cálculo dos pesos dos
mesmos. O resultado da aplicação do método AHP apresentou um índice de incoerência
acima do admitido pelo método para todos os especialistas em pelo menos um dos critérios
analisados. Assim, procedeu-se a segunda etapa da consulta na qual foi solicitado a cada
especialista a avaliação do resultado da ponderação pelo método AHP e a correção das
discordâncias pelo método de pontuação direta. Foi então enviada a cada especialista a
Tabela 5 do anexo A na qual constava o peso encontrado para os indicadores dados por
eles mesmos e calculados pelo método AHP e uma coluna em branco na qual o
especialista poderia fazer a correção do peso conforme sua opinião. Para os especialistas
que não reenviaram o formulário preenchido, foi admitido o peso calculado pelo método
AHP, mesmo com um índice de inconsistência acima do desejado. Além disso, alguns
especialistas concordaram com o peso calculado pelo AHP e estes foram então os
adotados.
Os pesos relativos aos critérios pelo método de Pontuação Direta para cada especialista
encontram-se na Tabela 6.6, podendo ser observado na Tabela 6.7, as médias encontradas
para os pesos e seus respectivos desvios. Pelos resultados apresentados, o critério que teve
maior diferença na avaliação foi o que trata dos aspectos sociais.
163
Tabela 6.6 – Pesos atribuídos aos critérios pelos especialistas
Especialista
Critério E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7 E8 E9 E10 E11
Impactos Ambientais e de
Saúde Pública 25 30 35 40 60 40 40 35 40 40 40
Impactos Sociais 35 50 30 30 20 30 30 45 30 20 20
Impactos Hidrológicos 40 20 35 30 20 30 30 20 30 40 40
Tabela 6.7 – Análise estatística dos pesos dos critérios
Critério Média Desvio Padrão
Impactos Ambientais e de Saúde Pública 36.64 6.69
Impactos Sociais 30.91 9.70
Impactos Hidrológicos 30.45 7.89
A Tabela 6.8 apresenta os pesos dos indicadores proporcionais a seus respectivos critérios
calculados pelo método AHP. A Tabela 6.9 mostra os índices de incoerência calculados
pelo método para os critérios Impactos Ambientais e Impactos Sociais. Para o critério
Impactos Hidrológicos a Jusante não houve índice de incoerência relacionado já que este
critério foi composto de apenas dois indicadores.
A Tabela 6.10 apresenta o resultado final da ponderação incorporando as alterações feitas
na última etapa do processo. Pelo resultado obtido a maior variação observada nos pesos
ocorreu para o indicador relacionado à População Afetada (IPO). Destacaram-se no
resultado da ponderação os indicadores relacionados ao favorecimento de inundações a
jusante (IIJ) e o indicador relacionado à poluição acidental (IPV) em virtude da ocorrência
da maior e da menor média encontrada nos pesos dados pelos especialistas respectivamente
para os dois indicadores. Em relação ao indicador IPA, foi observada uma convergência na
opinião dos especialistas, uma vez que a variância para este indicador foi a menor obtida
entre todos os indicadores ponderados.
164
Tabela 6.8 – Pesos dos indicadores calculados pelo Método AHP ponderados pelos pesos
dos critérios
Identificação Impactos Ambientais e de Saúde Pública na Área
Afetada (IAS)
Impactos Sociais na
Área Afetada (IS)
Impactos
Hidrológicos a
Jusante da
Área Afetada
Espec Grupo ICS IPV IPA IQA IMF IVE IEL IPO IRP IIJ IEJ
E1 G1 1.50 11.70 0.60 3.73 3.73 3.73 2.52 24.40 6.12 33.32 6.68
E2 G1 1.24 12.38 1.28 5.99 2.98 6.13 3.54 36.16 10.29 17.50 2.50
E3 G1 1.25 7.62 3.49 1.57 6.36 12.71 1.58 14.21 14.21 17.50 17.50
E4 G3 6.82 2.80 2.21 1.49 12.85 13.83 22.18 5.71 2.10 26.25 3.75
E5 G6 29.15 1.64 9.64 10.80 4.61 4.16 1.61 11.74 6.65 15.00 5.00
E6 G1 5.73 3.21 2.29 0.82 15.51 12.44 16.13 6.68 3.19 27.00 3.00
E7 G1 6.67 6.67 6.67 6.67 6.67 6.67 6.34 3.07 20.59 22.50 7.50
E8 G2 16.26 9.31 3.99 3.09 1.18 1.18 3.52 21.90 19.59 16.67 3.33
E9 G5 7.02 4.58 2.03 0.75 11.00 14.62 21.82 6.63 1.55 27.00 3.00
E10 G4 3.30 5.94 1.87 17.75 1.06 10.08 5.06 13.17 1.77 35.00 5.00
E11 G1 6.87 4.22 1.92 6.21 2.00 16.79 13.17 1.77 5.06 33.33 6.67
Tabela 6.9 – Índices de Incoerência encontrados pelo Método AHP
Especialista Grupo Impactos Ambientais e de
Saúde Pública Impactos Sociais
E1 G1 0,145 0,214
E2 G1 0,267 0,377
E3 G1 0,341 0,000
E4 G3 0,642 0,545
E5 G6 0,203 0,214
E6 G1 0,666 1,576
E7 G1 0,000 0,158
E8 G2 0,217 0,011
E9 G5 0,662 0,763
E10 G4 0,167 0,330
E11 G1 0,582 0,330
165
Tabela 6.10 – Pesos dos indicadores atribuídos pelos especialistas pelo Método de
Atribuição Direta dos Pesos
Identificação dos
grupos de
especialistas
Impactos Ambientais na Área Afetada Impactos Sociais na
Área Afetada
Impactos a
Jusante da
Área
Afetada
ICS IPV IPA IQA IMF IVE IEL IPO IRP IIJ IEJ
G1 Especialista 1 2.00 7.00 1.00 5.00 5.00 5.00 5.00 20.00 10.00 25.00 15.00
G1 Especialista 2 1.24 12.38 1.28 5.99 2.98 6.13 3.54 36.16 10.29 17.50 2.50
G1 Especialista 3 1.25 7.62 3.49 1.57 6.36 12.71 1.58 14.21 14.21 17.50 17.50
G3 Especialista 4 6.82 2.80 2.21 1.49 12.85 13.83 22.18 5.71 2.10 26.25 3.75
G6 Especialista 5 20.00 5.00 6.00 10.00 5.00 14.00 3.00 12.00 5.00 15.00 5.00
G1 Especialista 6 5.73 3.21 2.29 0.82 15.51 12.44 16.13 6.68 3.19 27.00 3.00
G1 Especialista 7 6.67 6.67 6.67 6.67 6.67 6.67 10.00 7.00 13.00 16.00 12.00
G2 Especialista 8 16.26 9.31 3.99 3.09 1.18 1.18 3.52 21.90 19.59 16.67 3.33
G5 Especialista 9 7.02 4.58 2.03 0.75 11.00 14.62 21.82 6.63 1.55 27.00 3.00
G4 Especialista 10 4.00 6.00 2.00 16.00 1.00 11.00 5.00 12.00 3.00 35.00 5.00
G1 Especialista 11 6.87 4.22 1.92 6.21 2.00 16.79 13.17 1.77 5.06 33.33 6.67
média 7.08 6.25 2.99 5.42 6.50 10.40 9.72 13.28 7.91 23.48 6.98
desvio padrão 5.97 2.81 1.87 4.71 4.91 4.89 7.86 9.70 5.91 6.96 5.33
variância 35.67 7.92 3.49 22.14 24.1 23.95 61.71 94.14 34.92 46.44 26.36
A Figura 6.3 apresenta graficamente o resultado dos pesos atribuídos aos indicadores por
cada especialista, após a validação.
Outras observações decorrentes do processo de ponderação serão feitas posteriormente,
após a análise dos comentários dos especialistas.
166
Figura 6.3 – Representação gráfica dos pesos dos indicadores
6.3.5 - Análise dos comentários efetuados pelos especialistas
A consulta aos especialistas resultou, ainda, na obtenção das opiniões dos mesmos em
relação à ausência de aspectos relevantes à análise e possíveis alterações na adaptação dos
indicadores aos critérios formulados.
Dos onze especialistas consultados, cinco fizeram algum tipo de observação a respeito dos
critérios e indicadores propostos. Nenhum dos especialistas questionou a pertinência dos
aspectos levantados. As observações foram bastante interessantes e ressaltaram alguns dos
aspectos importantes da metodologia proposta.
Um dos especialistas comentou que sentiu uma certa dificuldade para ponderar os
indicadores para uma situação genérica. Esse especialista citou como exemplo o indicador
referente à proliferação de vetores alados levantando a questão que a análise de
importância deste indicador depende da região analisada (se de clima tropical ou
subtropical) e da estação do ano (verão ou inverno). Esse mesmo especialista citou que o
indicador relativo à poluição acidental pode ser o problema mais grave em determinadas
regiões enquanto que em outras, pode não ter qualquer influência.
Acredita-se que na prática o processo de ponderação dos indicadores e critérios seja feita
mediante a escolha do decisor ou planejador para uma região específica. Assim, as
167
particularidades relativas ao clima ou região geográfica estarão aplicadas ao caso
específico e os pesos dos indicadores coerentes com essa realidade. Nesse momento a
finalidade foi de verificar a pertinência dos indicadores, muito embora essa análise possa
ter sofrido a influência da região de onde está o especialista ou da sua área de atuação. De
qualquer forma essa dificuldade manifestada pelo especialista ao fazer as comparações de
importância entre os indicadores para uma situação geral pode ter sido um dos agravantes
para a inadequabilidade do Método AHP para tratar a questão.
Outro especialista considerou os indicadores “pertinentes e bem elaborados na sua
concepção”, mas que poderiam ter sido abordados no critério “impactos sociais na área
afetada” dois elementos: a facilidade de entendimento/compreensão da população em
relação às alterações provocadas pelo cenário; e a aceitação da população em relação a
um determinado cenário.
O aspecto abordado pelo especialista citado no parágrafo anterior foi levantado no
momento de definição dos indicadores, e acredita-se que o planejamento de uma área de
risco de inundação deva ser feita em conjunto com a sociedade e os governantes. Para a
inclusão deste aspecto na maior parte das áreas urbanas sujeitas a inundações deve ser
precedido de um trabalho de instrução ou esclarecimento da população sobre o
funcionamento das técnicas de controle, realçando seus benefícios e apresentando suas
limitações. Esse trabalho é árduo e os técnicos de grande parte dos municípios não estão
preparados para fazê-lo. Ainda assim, espera-se que no indicador que trata da criação e
reabilitação de espaços de lazer e equipamentos urbanos, a participação do decisor
contemple essa questão no que se refere aos usos desejados pela população e na
compreensão do alcance das medidas para o controle de inundações como função
prioritária e nas limitações inerentes a cada medida.
Um outro especialista julgou o indicador referente às alterações sobre o volume escoado e
a recarga de aqüíferos “mais como um indicador técnico que ambiental e de saúde
pública”. Com relação a esse comentário foi considerado que o aspecto ambiental estaria
ligado à possibilidade de alimentação do aqüífero e recuperação das características do meio
físico. Esse mesmo especialista considerou que a avaliação do indicador relacionado à
propensão para geração de inundação a jusante já contempla o impacto da geração de
168
erosão ou sedimentação a jusante. Na análise proposta, os dois impactos foram alocados
em indicadores diferentes porque na verdade, as alterações na carga líquida e sólida podem
promover a ocorrência da erosão ou sedimentação, mas não pode-se dizer que os dois
fenômenos ocorram simultaneamente. Assim, acredita-se não haver redundância na análise
por meio de dois indicadores.
A análise conjunta dos pesos dos indicadores e das considerações feitas pelos especialistas
norteou o prosseguimento do trabalho. O resultado da análise dos pesos dos indicadores
não revelou nenhuma tendência na ponderação. O único consenso foi o baixo peso
atribuído ao indicador IPA relacionado ao risco de poluição acidental, e o alto peso
atribuído ao IIJ por todos os especialistas, com uma variância relativamente pequena
principalmente para o IPA. Mesmo com o baixo peso encontrado não se considerou
adequado excluir nenhum dos indicadores da análise, mas sim realizar a adequação dos
mesmos às realidades apresentadas por cada local de aplicação. Assim, para o indicador
IPA, ligado à poluição acidental, decidiu-se por “habilitar” o mesmo em situações em que
esse impacto é importante e “desabilitar” o mesmo das demais aplicações.
Após uma longa reflexão foram sugeridas algumas modificações no grupo de critérios e
indicadores que estão descritas a seguir.
6.4 – CONSOLIDAÇÃO DO CONJUNTO DE CRITÉRIOS E INDICADORES DE
DESMPENHO
Após o processo de ponderação dos critérios e indicadores de vulnerabilidade propostos,
realizou-se uma análise crítica em relação à importância dos pesos atribuídos a cada um
deles, a análise dos comentários feitos pelos especialistas e ainda uma análise de
redundância dos indicadores. Diante destas análises foram feitas algumas alterações nos
critérios e agrupamento de alguns indicadores.
6.4.1 – Realocação de critérios e indicadores
Uma vez realizado o processo de formulação e ponderação do grupo de critérios e
indicadores propostos, foi realizada uma análise sobre o contexto dos mesmos (análise dos
especialistas, pesos atribuídos por estes, análise estatística básica) e chegou-se à conclusão
de que os indicadores poderiam ser agrupados em critérios de maneira um pouco diferente
do proposto inicialmente. Assim, foram definidos três novos critérios para alocar os
169
indicadores propostos. A abordagem dos indicadores permanece inalterada, com algumas
adequações.
Os critérios propostos para essa segunda etapa da análise foram agrupados, conforme o
elemento vulnerável em questão, de modo a avaliar o desempenho das medidas de controle
introduzidas nos cenários em relação aos impactos das inundações e da introdução dos
cenários na área em estudo ou a jusante desta. Assim, dois novos critérios foram definidos,
o critério “Impactos sobre a população” e o critério “Impactos sobre o meio”. O terceiro
critério é o critério que trata dos “Impactos hidrológicos” que também sofreu algumas
alterações na sua concepção, mas que manteve a formulação dos indicadores ligados a ele.
6.4.2 – Indicadores ligados ao critério “Impactos sobre a população”
Neste critério foram agrupados os indicadores que representam os impactos das inundações
sentidos diretamente pela população. Estão incluídos aqui, os indicadores relacionados aos
aspectos sociais, sanitários e de saúde pública que constavam da distribuição de critérios da
proposição anterior. As alterações são sugeridas após análise do processo de ponderação e
de uma análise de redundância relativa aos aspectos abordados e ao equacionamento
proposto.
6.4.2.1 – População afetada e exposta ao desenvolvimento de enfermidades (IPE)
Este indicador representa a união de dois dos indicadores propostos anteriormente: o
indicador “população afetada pela inundação - IPO” e o indicador “contaminação da água
de inundação por esgoto sanitário - ICS”. Assim, com a junção destes indicadores a idéia é
avaliar se as medidas de controle que compõem os cenários são capazes de reduzir a
exposição da população aos riscos da inundação e ao desenvolvimento de enfermidades em
virtude dessa exposição.
Ambos os indicadores relacionam a população afetada como indício do comportamento
das intervenções para a solução dos problemas relacionados às inundações na área em
estudo. Os detalhes que diferenciam a formulação de um indicador do outro são os
aspectos relacionados à duração da inundação e à altura de submersão. Assim, foi
considerado que havia certa redundância na análise dos dois aspectos, e dessa forma surgiu
a motivação para a junção dos mesmos em um único indicador que abrangesse a questão
da população afetada e que ao mesmo tempo estaria exposta ao desenvolvimento de
170
enfermidades ligadas aos eventos de inundação.
Além das questões levantadas no parágrafo anterior, o peso médio obtido pelo indicador
ICS foi relativamente baixo e mesmo assim, o valor da média 7,08 encontrado foi elevado
em função da ponderação alta dada a ele por apenas dois especialistas.
Outra consideração a respeito da agregação destes indicadores e que também foi uma
modificação inserida na sua formulação, diz respeito ao funcionamento de um sistema de
alerta, mesmo de caráter rudimentar, prevenir a população sobre a possibilidade de
ocorrência de inundação. Partiu-se da análise da possibilidade de, diante do alerta da
inundação, existir a possibilidade da população, alojada nas áreas limítrofes na mancha de
inundação, poderem se preparar para o evento. Considerou-se que antes de a altura de
submersão atingir 1 (um) metro, a população consegue realojar móveis e eletrodomésticos,
e desocupar o imóvel antes de sofrer contato com a inundação propriamente dita e que a
uma altura de submersão de 0,5m há um aumento significativo do risco de contágio de
enfermidades.
Assim, a formulação final deste indicador é a seguinte:
n
i
POPPE iiSDI
1
50. (hab; preferência decrescente; [0;PopTOT] ) (Eq. 6.30)
IPE - indicador de população afetada e exposta ao desenvolvimento de enfermidades
(hab);
DPOP - densidade populacional estimada por unidade de área para cada setor censitário
(hab.L-2
);
S50 - superfície inundada com altura de água maior ou igual a 50cm por tempo igual ou
superior a 24 horas para cada setor censitário (L2);
PopTOT- população total da área urbana (hab);
n - número de setores censitários.
A avaliação do desempenho de cada cenário continua o mesmo: quanto maior o valor
encontrado para o indicador, pior o seu desempenho nesse aspecto.
171
6.4.2.2 - Proliferação de vetores alados (IPV)
O indicador que avalia a potencialidade de cada cenário na manutenção de ambientes
propícios à proliferação de mosquitos transmissores de enfermidades permanece com a
mesma formulação sendo a Equação 6.4 que descreve o comportamento deste indicador.
6.4.2.3 - Risco de Poluição Acidental (IPA)
A formulação deste indicador permanece a mesma citada na Equação 6.5, mas a inclusão
do mesmo na avaliação será feita mediante a análise prévia da região em estudo. Baseado
nos comentários dos especialistas a respeito da aplicabilidade deste indicador e nos pesos
atribuídos, chegou-se a algumas conclusões.
A média de pesos recebida pelo indicador foi a menor observada em todo o processo (2,99)
com um desvio padrão de 1,87, o que poderia sugerir a sua exclusão do processo de
avaliação do desempenho dos cenários, mas os comentários dos especialistas chamaram a
atenção para aspectos que não podem ser ignorados. Dependendo da ocupação de uma
área, a poluição pelo contato com produtos perigosos pode ser o fator mais importante na
análise. Assim, decidiu-se por não considerar apenas o resultado da ponderação, mas todo
o contexto da avaliação, ou seja, em regiões onde há ocorrência de fontes poluidoras de
grande importância dependendo de sua área de influência, este indicador deverá fazer parte
da análise. Nos casos em que este aspecto não seja característico da região, ele poderá ser
excluído da análise, mas mantém-se a sua formulação.
6.4.2.4 - Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos urbanos (IEL)
O indicador que trata da utilização dos usos secundários das medidas inseridas no cenário
permanece com a mesma formulação descrita pela aplicação da Tabela 6.3, partindo da
análise qualitativa das medidas inseridas e da possibilidade de uso secundário da mesma
respeitando a vontade da população onde o cenário será inserido.
6.4.2.5 - Realocação da População (IRP)
Assim como o indicador anterior, este indicador também segue as mesmas premissas e a
mesma formulação proposta anteriormente (Equação 6.11).
6.4.3 – Critério “Impactos sobre o meio”
Neste critério foram alocados todos os indicadores com o intuito de avaliar os impactos
172
sobre o meio ambiente. Não houve alteração na formulação destes indicadores, sendo
assim, o texto a seguir apresenta os indicadores ligados a este critério e sua formulação.
6.4.3.1 - Alteração na Morfologia Fluvial (IMF)
O indicador relativo à morfologia fluvial permanece com a mesma formulação original
combinando a Equação 6.8 obtida a partir das análises feitas nas Tabelas 6.1 e 6.2.
6.4.3.2 - Alteração potencial na qualidade da água (IQA)
A formulação do indicador que avalia a potencialidade dos cenários na melhoria da
qualidade da água permanece a mesma apresentada pelas Equações 6.6 e 6.7. A Figura 6.4
apresenta uma simplificação da análise desse indicador em forma de fluxograma, mas em
nada é alterado o cálculo do mesmo.
Figura 6.4– Análise executada para determinação do indicador IQA
Onde:
IQA - indicador de alteração potencial na qualidade da água (n)
Sd - superfície de drenagem prevista para alimentar todas as bacias de detenção e
retenção previstas para cada cenário (L2)
Sb - superfície ocupada pela área de estudo (L2)
6.4.3.3 - Alteração potencial sobre o volume escoado e recarga de aqüífero (IVE)
Assim como para o indicador apresentado no item anterior, a formulação deste indicador
permanece a mesma. Sua determinação é feita tomando como base Equação 6.9
apresentada anteriormente. A Figura 6.5 apresenta de maneira gráfica o cálculo do mesmo.
173
Figura 6.5 – Análise executada para determinação do indicador IVE
Onde:
IVE – indicador de alteração no volume escoado e recarga de aquífero
VA – volume de escoamento antes da aplicação das medidas ou o volume de escoamento
do cenário de referência obtido por modelagem matemática (L3)
VD – volume de escoamento previsto após a implantação dos cenários com a medidas de
controle obtido por modelagem matemática (L3)
6.4.4 – Critério “Impactos hidrológicos”
As alterações previstas para este critério são de concepção e conceituação do critério e de
local de aplicação dos indicadores. A formulação dos indicadores ligados a este critério
não sofreu alteração. Para modificação do presente critério foi considerado que,
dependendo da área em estudo, as medidas para o controle de inundações poderão ser
inseridas a montante da área em estudo e/ou no perímetro delimitado para esta. Assim,
torna-se inadequado o termo “Impactos hidrológicos a jusante da área de estudo”, pois o
impacto a jusante da intervenção pode significar um impacto produzido na própria área em
estudo, a montante ou a jusante desta. Dessa maneira, os indicadores ligados a este
critérios são:
6.4.4.1 – Inundação a jusante das intervenções (IIJ)
Este indicador, conforme sua proposição inicial, tem o intuito de avaliar se a introdução
dos cenários propicia a geração de inundação a jusante da área em estudo. Essa
consideração é a mesma feita na proposição inicial deste indicador uma vez que isto seria
uma transferência dos impactos da área onde serão implantados os cenários para áreas a
jusante desta. A formulação do indicador permanece a mesma apresentada pelas Equações
6.24 a 6.26, mostradas anteriormente.
174
6.4.4.2 - Erosão ou sedimentação a jusante das intervenções (IEJ)
Este indicador sofreu modificações nas considerações da sua concepção uma vez que
houve a constatação de que determinadas intervenções podem ser aplicadas a montante da
área em estudo ou dentro da mesma. Assim, a ocorrência de erosão e/ou sedimentação
derivadas da inserção de determinadas medidas de controle de inundações poderão ocorrer
dentro da área em estudo, a jusante desta, ou mesmo a montante desta, dependendo da
localização das intervenções.
A formulação do indicador propriamente dita não foi alterada e é feita mediante consulta à
Tabela 6.4. Assim como mostrado anteriormente, ela parte da análise qualitativa da
predisposição das medidas de controle que compõem o cenário, em gerar erosão ou
sedimentação a jusante delas, mas não necessariamente a jusante da área em estudo.
6.4.5 – Ponderação final dos indicadores
A Tabela 6.11 apresenta a ponderação final dos indicadores em relação aos novos critérios.
Para o estabelecimento dos pesos foram mantidos os valores dos pesos originais de cada
indicador excetuando-se os indicadores ligados ao antigo critério “Impactos ambientais e
de saúde pública”. Para esses indicadores a ponderação foi corrigida considerando o peso
do indicador ICS distribuído pelos cinco outros indicadores ligados ao critério (IPA, IPV, IMF,
IQA e IVE).
Tabela 6.11 – Pesos finais dos indicadores
Indicador Média
População afetada e exposta ao desenvolvimento de enfermidades 13,19
Risco de poluição acidental 4,50
Proliferação de vetores alados 7,76
Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e
equipamentos urbanos 9,62
Realocação da população 8,00
Alteração na Morfologia Fluvial 7,83
Alteração potencial na qualidade da água 6,74
Alteração potencial sobre o volume escoado e recarga de aqüífero 11,90
Inundação a jusante das intervenções 23,39
Erosão ou sedimentação a jusante das intervenções 7,07
175
6.5 – AGREGAÇÃO DOS INDICADORES
A proposta de resultado pretende fornecer ao tomador de decisão elementos que
esclareçam todos os aspectos abordados e em que grau uma opção é melhor que outra
tomando como base o desempenho dos cenários no que tange aos aspectos abordados nos
indicadores de vulnerabilidade e no tocante aos custos relacionados a cada alternativa. A
maneira julgada mais clara de apresentar os resultados é a utilização de um critério único
de desempenho, obtido pela agregação dos indicadores de vulnerabilidade em um único
indicador viabilizando, assim, uma análise desempenho-custo.
Para a agregação de indicadores diversos e com abordagens até mesmo divergentes
propõe-se a utilização de um método de análise multicritério que tem como característica
principal a possibilidade de agregar aspectos e pesos diferenciados em função da
importância dada a cada aspecto durante o processo.
Dentro dos métodos de Análise Multicritério Discreta (AMD) podem ser adotadas quatro
abordagens (Roy, 1985, Gomes et al., 2002):
- Problemática da escolha Pα: auxiliar a escolher uma “melhor” ação ou a elaborar um
procedimento de seleção de ações que satisfazem tendo com resultado uma escolha ou um
procedimento de seleção;
- Problemática do Tri Pβ: auxiliar na triagem das ações que parecem “boas” e descartar as
que parecem “ruins”;
- Problemática do Pγ: ordenar as ações segundo uma ordem de preferência ou elaborar um
procedimento de classificação;
- Problemática do Pδ: auxiliar na descrição das ações e/ou suas conseqüências de forma
sistemática e formal ou elaborar um procedimento cognitivo.
Dentre as quatro problemáticas citadas, a presente proposta se enquadra na problemática α
uma vez que adotar essa problemática significa permitir comparar todas as opções
disponíveis e justificar a não escolha da maior parte delas (Roy, 1985).
Segundo Gomes et al. (2002), o critério único de síntese é construído com base na
agregação de todos os critérios a partir de uma função de agregação definida. O vetor de
performances dessa ação deverá considerar, ainda, as informações intercritérios tais como
176
os pesos dos critérios ou taxas de conversão.
Dentre as diferentes metodologias multicritério de agregação, buscou-se para aplicação no
estudo de caso, uma metodologia simples, de fácil aplicação e que se adaptasse às
mudanças de escala dos indicadores. Partindo dessas considerações o método de agregação
escolhido foi baseado no conceito de distância ideal.
Segundo Pomerol e Barba-Romero (1993), a noção de ação ou ponto ideal foi introduzida
no campo da análise multicritério por Geoffrion em 1965. Roy em 1968 e Benayoun et al.
em 1971 utilizaram esse conceito no método de decisão multicritério STEM, mas foi
Zeleny em 1973 que fez dele o elemento central da sua “solução de compromisso” no
sentido que ela é a mais próxima do ideal.
A idéia de minimização de uma distância foi introduzida no domínio da decisão
multicritério por Charnes e Cooper em 1961 no quadro da “goal programming”. Nessa
filosofia não se minimiza uma distância a um ideal, mas sim a distância ao objetivo (goal)
do decisor, que não é forçosamente o ideal, mas talvez o realista. Assim, os métodos de
distância a uma ação ideal consideram como melhor alternativa aquela mais próxima da
ideal, aquela em que todos os indicadores possuem os melhores valores possíveis. Ao
contrário, a alternativa mais distante da ideal, aquela em que todos os indicadores possuem
os piores resultados possíveis, será a pior alternativa, ou a mais próxima da anti-ideal.
Vários são os métodos multicritério que utilizam o conceito da distância ideal, mas é no
método TOPSIS que esse conceito mostra toda sua utilidade na decisão multicritério,
servindo de base para um método específico e operacional (Pomerol e Barba-Romero,
1993).
Segundo o axioma da racionalidade da escolha proposto por Zeleny (1982 apud Pomerol e
Barba-Romero, 1993), é racional escolher a ação que está mais próxima do ideal ou a mais
distante da anti-ideal. Próxima ou distante da ação supõe-se que tenha sido definida a
distância escolhida dentre as várias possíveis, que por sua vez não são equivalentes. Do
ponto de vista da análise multicritério, a mais usual é a distância de Minkowski que define
a distância entre dois pontos 𝑥 = 𝑥1,𝑥2 , …… , 𝑥𝑛 e 𝑦 = 𝑦1, 𝑦2, …… , 𝑦𝑛 pela Equação
6.31 a seguir:
177
𝑚𝑝 = 𝑥𝑗 − 𝑦𝑗 𝑝
𝑗
1𝑝
para 𝑝 ≥ 1 (Eq. 6.31)
Onde:
mp: distância de Minkovski entre os pontos x e y;
j: critério analisado;
xj: ponto de coordenada x para o critério j;
yj: ponto de coordenada y para o critério j;
p: valor que define o tipo de distância.
Os valores mais utilizados de p são:
𝑝 = 1, se a distância é do tipo retangular;
𝑝 = 2, se a distância é do tipo Euclidiana; e
𝑝 = ∞, se a distância é do tipo de Tchebycheff.
Para se considerar os pesos dos indicadores relativos a cada um dos critérios a distância a
uma ação ideal passa a ser então escrita como a Equação 6.32:
𝑚𝑝 = 𝑤𝑗𝑝 𝑥𝑗 − 𝑦𝑗
𝑝
𝑗
1 𝑝
(Eq. 6.32)
Onde:
mp: distância de Minkovski entre os pontos x e y;
j: critério analisado;
wj: peso do critério j;
xj : ponto de coordenada x para o critério j;
yj : ponto de coordenada y para o critério j;
p: valor que define o tipo de distância.
Dentre os diversos métodos baseados na distância ideal e anti-ideal, para a agregação dos
indicadores da presente pesquisa optou-se por utilizar o método TOPSIS (Technique for
Order Preference by Similarity to Ideal Solution) (Hwang e Yoon, 1981 apud Pomerol e
178
Barba-Romero, 1993).
No método TOPSIS a associação entre a distância ideal e a anti-ideal é feita por meio de
uma taxa de similaridade. A Figura 6.6 mostra que o cálculo feito por meio apenas da
distância ideal ou anti-ideal apresenta resultados diferenciados. Nessa figura são
apresentados cinco ações A, B, C, D e E de uma escolha para dois critérios. São
representados na figura, também, os pontos ideal e anti-ideal. Considerando atribuídos
pesos iguais e se for utilizada a distância euclidiana habitual, o ponto C seria o mais
próximo do ideal enquanto que o ponto D seria o mais distante do anti-ideal.
O método TOPSIS resolve o dilema da escolha entre a ação ideal e a anti-ideal, que se
apresenta como uma evolução da Programação de Compromisso, utilizando a idéia de
Dasarathy (1976) aplicada à análise de dados. Assim, para cada ação
𝑎𝑖 = (𝑎𝑖1, 𝑎12 ,…… , 𝑎𝑖𝑛 ) são calculadas 𝑑 𝑝𝑀 𝑎𝑖 e 𝑑
𝑝
𝑚 (𝑎𝑖) as distâncias métricas
ponderadas à ação ideal e anti-ideal, segundo as expressões 6.33 e 6.34.
Figura 6.6 - Ilustração da noção de distância ao ideal e ao anti-ideal
(Pomerol e Barba-Romero, 1993)
𝑑 𝑝𝑀 𝑎𝑖 = 𝑤𝑗
𝑝 𝑎 𝑗𝑀 − 𝑎𝑖𝑗
𝑝
𝑗
1𝑝
, para p≥1 (Eq.6.33)
Onde:
179
𝑑 𝑝𝑀 𝑎𝑖 : distância de Minkovski entre os pontos 𝑎 𝑗
𝑀 e aij;
j: critério analisado;
wj: peso do critério j;
𝑎 𝑗𝑀 : ponto de ideal para o critério j;
aij: ponto de coordenada da alternativa considerada para o critério j;
p: valor que define o tipo de distância.
𝑑 𝑝𝑚 𝑎𝑖 = 𝑤𝑗
𝑝 𝑎 𝑗𝑚 − 𝑎𝑖𝑗
𝑝
𝑗
1𝑝
, para p≥1 (Eq.6.34)
Onde:
𝑑 𝑝𝑚 𝑎𝑖 : distância de Minkovski entre os pontos e aij;
j: critério analisado;
wj: peso do critério j;
𝑎 𝑗𝑚 : ponto de anti ideal para o critério j;
aij: ponto de coordenada da alternativa considerada para o critério j;
p: valor que define o tipo de distância.
A partir das Equações 6.33 e 6.34 pode ser calculada a taxa de similaridade:
𝐷𝑝 𝑎𝑖 =𝑑 𝑝
𝑚 𝑎𝑖
𝑑 𝑝𝑀 𝑎𝑖 − 𝑑 𝑝
𝑚 𝑎𝑖 para p≥1 (Eq.6.35)
Onde:
𝐷𝑝 𝑎𝑖 : taxa de similaridade;
𝑑 𝑝𝑚 𝑎𝑖 : distância de Minkovski ao anti-ideal;
𝑑 𝑝𝑀 𝑎𝑖 : distância de Minkovski ao ideal;
p: valor que define o tipo de distância.
O valor de 𝐷𝑝 𝑎𝑖 varia de 0, para o ponto anti-ideal, a 1, para o ponto ideal. O valor do
índice de desempenho para cada sistema será o próprio valor da taxa de similaridade
𝐷𝑝 𝑎𝑖 . Assim, para a aplicação do método TOPSIS à metodologia proposta torna-se
necessária a normalização dos indicadores para o intervalo proposto pelo método (entre 0 e
180
1). As expressões propostas para a normalização fazem parte do item a seguir.
6.6 – NORMALIZAÇÃO DOS INDICADORES
Para agregação dos indicadores de vulnerabilidade pelo método TOPSIS é necessária a
conversão dos indicadores em uma escala única compatível com o método variando no
intervalo entre 0 e 1. Sabendo-se que o processo de normalização não é neutro, ao
normalizar os indicadores buscou-se manter a proporcionalidade dos mesmos, não
esquecendo, no entanto, de evitar possíveis compensações decorrentes do processo. Assim,
na formulação para a normalização, os valores limites de alguns dos indicadores foram
alterados de modo a compensar o impacto da normalização sobre os mesmos. Os demais
foram obtidos de maneira proporcional à formulação original ou no caso dos indicadores
IVE, IQA, IIJ e IEJ, já encontram-se normalizados.
As formulações propostas para normalização dos indicadores IPE, IPV, IPA, IEL, IRP e IMF
encontram-se detalhadas a seguir. Juntamente com as equações para normalização
encontram-se reapresentadas as equações de cálculo dos indicadores.
6.6.1 - Normalização do indicador de população afetada e exposta ao desenvolvimento
de enfermidades (IPE)
n
i
POPPE iiSDI
1
50. (Eq. 6.36)
𝐼𝑃𝐸𝑁= 1 −
𝐼𝑃𝐸
𝑃𝑜𝑝𝑏𝑎𝑠𝑒
(Eq. 6.37)
Onde:
IPE - indicador de população afetada e exposta ao desenvolvimento de enfermidades
(hab);
DPOP - densidade populacional estimada por unidade de área para cada setor censitário
(hab.L-2
);
S50 - superfície inundada com altura de água maior ou igual a 50cm por tempo igual ou
superior a 24 horas para cada setor censitário (L2);
𝐼𝑃𝐸𝑁 - indicador de população afetada e exposta a enfermidades normalizado;
𝑃𝑜𝑝𝑏𝑎𝑠𝑒 - população total da área urbana inundável para a máxima cheia considerada na
análise;
181
n - número de setores censitários.
6.6.2 -Normalização do indicador de proliferação de vetores alados (IPV)
TPV SI (Eq. 6.38)
𝐼𝑃𝑉𝑁= 1 −
𝐼𝑃𝑉
𝑆𝑈𝑀
(Eq. 6.39)
Onde:
IPV - indicador de proliferação de vetores alados;
ST - somatório entre as superfícies de solo nu ou com vegetação rasteira com
declividade igual ou inferior a 1% e área ocupada por bacias de retenção inserida
dentro da mancha para uma inundação de duração superior a 1 dia (L2)
𝐼𝑃𝑉𝑁 - indicador de proliferação de vetores alados normalizado;
𝑆𝑈𝑀 - área total da zona urbana inundável para a máxima cheia considerada na análise.
6.6.3 - Normalização do indicador de poluição acidental (IPA)
APA NI (Eq. 6.40)
𝐼𝑃𝐴𝑁= 1 −
𝐼𝑃𝐴
𝑁𝐸𝑀
(Eq. 6.41)
Onde:
PAI - indicador de poluição acidental
NA - número de empreendimentos atingidos contidos dentro da mancha de inundação
𝐼𝑃𝐴𝑁 - Indicador de poluição acidental normalizado;
𝑁𝐸𝑀 - número total de empreendimentos na zona urbana inundável para a máxima cheia
considerada na análise.
6.6.4 - Normalização do indicador de criação e reabilitação de espaços de recreação,
lazer e equipamentos urbanos (IEL)
O indicador IEL original encontra-se descrito na Tabela 6.12 e os valores deste indicador
normalizado na Tabela 6.13.
182
Tabela 6.12 – Escala de valores para avaliação do indicador IEL
Análise dos efeitos Ident. Escala
Implantação de medidas com aumento na área com uso secundário
desejado UD 1,0
Implantação de medidas com aumento da área com uso secundário
efetuado, mas não desejado pela população UN 0,5
Implantação de medidas sem uso secundário previsto ou manutenção
das condições atuais de uso IN 0,0
Supressão de usos secundários sem uso efetivo com a implantação das
medidas SI -0,5
Supressão de usos secundários efetivos com a implantação das
medidas SU -1,0
Tabela 6.13 – Escala de valores para avaliação do indicador IEL normalizado
Análise dos efeitos Ident. Escala
Implantação de medidas com aumento na área com uso secundário
desejado UD 1,0
Implantação de medidas com aumento da área com uso secundário
efetuado, mas não desejado pela população UN 0,75
Implantação de medidas sem uso secundário previsto ou manutenção
das condições atuais de uso IN 0,5
Supressão de usos secundários sem uso efetivo com a implantação das
medidas SI 0,25
Supressão de usos secundários com a implantação das medidas SU 0
6.6.5 - Normalização do indicador de realocação da população (IRP)
iMED
n
iiPOPRP SDI .
1
(Eq. 6.42)
𝐼𝑅𝑃𝑁= 1 −
𝐼𝑅𝑃
𝑃𝑜𝑝𝑏𝑎𝑠𝑒
(Eq. 6.43)
Onde:
IRP - indicador de realocação da população (hab);
DPOP - densidade populacional prevista por unidade de área para cada setor censitário
(hab.L-2
);
SMED - superfície utilizada pelas medidas de controle dentro de casa setor censitário (L2);
𝐼𝑅𝑃𝑁 - indicador de realocação da população normalizado;
𝑃𝑜𝑝𝑏𝑎𝑠𝑒 - população total da área urbana para a máxima cheia considerada na análise
(hab);
183
n - número de setores censitários.
6.6.6 - Normalização do indicador de morfologia fluvial (IMF)
5
1i
CMF iAI (Eq. 6.44)
𝐼𝑀𝐹𝑁=
𝐼𝑀𝐹 + 10
20
(Eq. 6.45)
Onde:
ACi - valor da condição para cada elemento do curso d‟água tomando como referência a
situação de ocupação atual;
𝐼𝑀𝐹𝑁 - indicador de morfologia fluvial normalizado;
𝐼𝑀𝐹 - indicador de morfologia fluvial.
6.7 – INDICADORES DE CUSTO
A proposta do presente estudo é dar subsídios aos planejadores para a escolha de
alternativas de controle de inundações em áreas urbanas, podendo estas serem da ordem de
grandeza de um município ou de um setor residencial. Sabe-se que a decisão sobre as
intervenções a serem adotadas não dependem apenas do desempenho hidráulico das
medidas de controle que podem ser introduzidas com o intuito de controlar as inundações,
tanto que o presente estudo aborda outros aspectos que não o aspecto técnico pura e
simplesmente.
Uma parcela de fundamental importância na análise de intervenções, no que tange ao
planejamento, é o aspecto financeiro, sendo este, capaz de inviabilizar totalmente uma
dada iniciativa proposta. Assim, uma abordagem mais robusta deve avaliar o desempenho
das alternativas e realizar uma análise financeira relacionada.
Com o intuito de preencher o máximo dos requisitos do planejamento de áreas urbanas
sujeitas a inundações, para revelar um contexto mais amplo das alternativas sugeridas,
propõe-se aqui, realizar uma análise desempenho-custo de modo a confrontar os
indicadores de vulnerabilidade apresentados com indicadores de custo.
Normalmente ao se realizar um estudo desse gênero são abordados dois aspectos
184
concernentes aos custos: os custos de implantação e os custos de operação e manutenção.
De modo a ampliar esse aspecto, o presente estudo utiliza, também, os custos relacionados
aos danos ocasionados ou previstos ligados a eventos de inundações para a análise da
escolha entre alternativas de controle de inundações.
A partir das informações dessas três categorias de custos será obtido um indicador global
de custos que posteriormente será confrontado com o índice de desempenho obtido pela
agregação dos indicadores de vulnerabilidade. O resultado da análise-desempenho custo
será efetuada por meio de um método a ser definido em item posterior. Nos itens a seguir
serão descritos os componentes do indicador de custo composto dos aspectos citados
6.7.1 – Custos de implantação
Os custos de implantação dos quais trata a presente pesquisa são os custos relacionados aos
materiais e mão-de-obra necessários para a execução das medidas de controle previstas
para cada cenário incluindo custos relacionados às leis sociais pertinentes.
Os custos relativos à implantação podem ser conseguidos em revistas e catálogos
especializados na área de orçamento, órgãos ligados à indústria da construção civil ou por
meio de composições de custos para orçamento das obras a serem executadas. Esses custos
estão relacionados ao tipo de obra, vulto da mesma e material constituinte. Incluem
serviços gerais, preparação e instalação de canteiro de obra, movimentos de terra e
instalação de máquinas e equipamentos específicos, quando houverem.
6.7.2 – Custos de manutenção e operação
As intervenções propostas para cada cenário, independentemente de se constituírem em
uma obra, utilização de equipamentos ou a utilização conjunta de ambos requerem, com
uma freqüência determinada, atividades de manutenção do sistema para garantia de sua
eficiência. Além disso, existem os custos de operação conforme o tipo de sistema e
funcionamento deste.
Os valores de cada um desses custos dependem da vida útil atribuída às intervenções e
devem ter seus valores trazidos para o presente. Assim, as parcelas relativas aos custos de
manutenção e operação correspondem ao Valor Presente Líquido (VPL) dos custos anuais
destinados aos mesmos, atualizadas por uma taxa de desconto considerando a vida útil do
185
empreendimento.
Segundo Lanna (2001) entende-se por vida útil o intervalo de tempo compreendido entre o
início da operação de determinado projeto ou intervenção até o momento em que essa
operação se realiza de forma não econômica, diferenciando-se da vida física do
empreendimento, que pode continuar mesmo quando este não se apresenta mais rentável.
Assim, a avaliação de um projeto dever ser feita tomando-se um período de análise que
possui o intervalo de tempo normalmente menor que a vida útil do mesmo.
A comparação de duas alternativas deve ser feita no mesmo período de análise para evitar
que sejam privilegiados projetos que retornem seus investimentos a curto ou longo prazos.
No caso de projetos com vida útil diferentes, podem ser tomadas duas abordagens. A
primeira preconiza que quando a vida útil de uma alternativa for múltipla da vida útil da
outra, repete-se o projeto de vida útil menor tantas vezes em seqüência quantas forem
necessárias para serem igualadas as vidas úteis, sendo o período de análise igual ao número
de anos do projeto de maior vida útil. No caso de vidas úteis de projeto não múltiplas, o
projeto de vida útil menor deverá ser repetido tantas vezes em seqüência quantas forem
necessárias para ultrapassar a vida útil do projeto de longa duração, sendo que na última
seqüência, o projeto será interrompido de forma a serem igualadas as vidas úteis. O valor
residual será avaliado nesse ponto e constará como um benefício (Lanna, 2001).
Segundo Vieira Sobrinho (1986), “o Valor Presente Líquido é uma técnica de análise de
fluxos de caixa que consiste em calcular o valor presente de uma série de pagamentos (ou
recebimentos), iguais ou diferentes, a uma taxa conhecida, e deduzir deste o valor do fluxo
inicial (valor do empréstimo, do financiamento ou do investimento)”.
O Valor Presente Líquido é calculado pela seguinte expressão:
𝑉𝑃𝐿 = 𝐶0 + 𝐶𝑛
1 + 𝑖 𝑛𝑛=1
(Eq.6.46)
Onde:
𝐶0: fluxo de caixa feito na data zero;
𝐶𝑛 : fluxo de caixa feito no período n;
186
i: taxa de juros corrente ao período n;
n: número do período em que foi feito determinado fluxo.
A taxa de descontos é usada para estabelecer equivalências de valores no tempo com o
intuito de avaliar a depreciação de um bem ou serviço no tempo. A definição de taxas de
desconto para investimentos públicos é fase importante no planejamento econômico de
uma sociedade. Taxas menores favorecerão a viabilização de projetos, “mas poderão
facilitar a implantação de uma política de investimentos perdulária e inconseqüente, com
baixa produtividade social. Uma taxa alta de desconto, por outro lado, dificultará a
viabilização de investimentos e obstaculizará o processo de formação de capital”.
6.7.3 – Custos dos danos decorrentes das inundações
As inundações em áreas urbanas acarretam grandes transtornos para a comunidade
atingida. Conforme visto anteriormente, os danos das inundações trazem conseqüências
que variam desde aquelas que podem ser mensuradas em valores monetários até efeitos
psicológicos de longo prazo.
O terceiro componente do indicador de custos relaciona os danos diretos das inundações a
diferentes setores. Para o cálculo desta componente do indicador foram tomadas duas
categorias de danos: os danos às edificações e seu conteúdo e os danos à infraestrutura
urbana.
6.7.3.1 – Danos às edificações e conteúdo
A avaliação de danos para os setores habitacional, de comércio e serviço tomará como base
a metodologia desenvolvida por Machado (2005). Neste estudo a autora obteve curvas de
danos por altura de submersão combinando duas abordagens diferentes. Parte dela utilizou
dados de danos reais ocorridos para diferentes eventos de inundação e a estimativa de
danos hipotéticos tomando como base os efeitos potenciais na construção e seu conteúdo.
No setor residencial os danos decorrentes de inundações foram relacionados, entre outros
fatores, à qualidade da edificação e seu conteúdo, à área construída, o estado da edificação
em termos de tipo, quantidade e qualidade dos bens duráveis, e eletrodomésticos e artigos
de decoração. Com base nessas informações foram obtidos padrões de vida e verificada
certa dependência entre as curvas de danos e os fatores mencionados anteriormente.
187
A condição social das famílias foi definida conforme o Critério Brasil (ABIPEME, 2004)
que adota cinco classes (A, B, C, D e E) em ordem decrescente de classificação dos
padrões de vida, bem estar e conforto, e no nível de educação dos adultos na família.
Os danos na edificação foram estimados a partir do orçamento dos custos de reparo dos
danos causados pela inundação, tendo como base a NBR71721 a partir do estabelecimento
de quatro padrões construtivos: alto, normal, baixo e classe de trabalho. A definição dos
padrões das edificações considera nove itens de acabamento considerados mais
importantes. São estes: o revestimento de paredes internas e externas; acessórios de
banheiro e cozinhas; e os materiais constituintes de portas e janelas.
Na avaliação dos danos foram definidos projetos típicos para cada classe social baseado
nos padrões brasileiros de renda e dados empíricos de distribuição de área construída para
cada classe social. O conteúdo de cada unidade residencial (mobiliário, eletrodomésticos,
itens ornamentais, etc.) foi definido conforme os padrões de classe social definidos, e os
preços atribuídos foram os preços de mercado.
A estimativa dos danos às residências para as diferentes classes sociais em diferentes
profundidades de submersão foi baseada nos estudos de Penning-Rowsell e Chatterton
(1977).
Para a avaliação dos danos aos setores de serviços as empresas foram agrupadas tomando
como base o CNAE (Classificação Nacional de Atividades Econômicas) e os dados do
PAC (Pesquisa Anual do Comércio) e do PAS (Pesquisa Anual de Serviços), ambos tendo
como referência o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística). Para esses grupos
de empresas foram estimados os danos à construção, conteúdo do estabelecimento tais
como equipamentos (computadores e outros), móveis para escritório, danos ao estoque,
sendo este a maior fonte de perdas por inundações no setor comercial.
Na avaliação dos custos dos danos à edificação nos estabelecimentos de serviços e de
venda a varejo, o levantamento foi feito tomando como base as informações obtidas pela
aplicação de questionários para cada estabelecimento inventariado. Essa estimativa foi
feita utilizando o mesmo processo de cálculo utilizado para o setor habitacional.
188
A estimativa de danos aos estoques também foi feita tomando como base as informações
coletadas por questionários em todos os estabelecimentos inventariados. Os questionários
foram utilizados para obter informações de outros tipos de conteúdo em cada
estabelecimento comercial ou de serviço (computadores, equipamentos de escritório e
produtos em exibição).
6.7.3.2 – Danos à infraestrutura urbana
Para determinação dos danos à infraestrutura urbana será utilizada a sistemática proposta
no Capítulo 5 deste documento. Os setores selecionados para a avaliação são os mesmos
constantes da sistemática apresentada.
Para a aplicação da sistemática devem ser levantados dados de cada sistema para a
composição dos custos relacionados nos locais onde os mesmos serão aplicados.
Alterações no material construtivo podem ocasionar diferenças nas estimativas. Essas
informações serão buscadas junto aos órgãos responsáveis por cada setor de modo a
caracterizar o sistema. Os custos relacionados serão obtidos utilizando as mesmas fontes
descritas no item 6.7.1 incluindo a possibilidade de se realizar a composição dos custos
para cada sistema. Os sistemas de drenagem urbana, pavimentação de vias e de limpeza
urbana normalmente são responsabilidade das prefeituras municipais, sendo os órgãos
municipais responsáveis pelo repasse das informações.
6.8 – ANÁLISE DESEMPENHO-CUSTO
O resultado da análise a ser apresentado permitirá auxiliar o decisor na escolha entre as
alternativas de cenários propostas para uma dada área. A intenção ao se escolher os
métodos de tratamento das informações e dos métodos de resposta, é obter uma maneira
que seja o mais compreensível possível para auxiliar de maneira bastante incisiva a análise
dos resultados. Partindo dessas premissas, para a apresentação dos resultados da análise
desempenho-custo foi escolhido o Gráfico de Pareto em referência a Pareto, economista e
sociólogo que estudou situações econômicas nas quais vários agentes possuíam escolhas
diferentes e muitas vezes conflituosas. Assim, foi mostrado que para se obter uma solução
exequível deve-se encontrar um meio termo no qual o ganho de um representa mais ou
menos uma perda para outro.
O Gráfico de Pareto foi utilizado no estudo desenvolvido por Moura (2004) para a exibição
189
dos resultados da análise desempenho-custo efetuada pela autora, apresentando uma forma
bastante clara e objetiva de mostrar os resultados encontrados. A solução ideal denominada
optimum é aquela em que os critérios não podem mais melhorar ao mesmo tempo. O
Gráfico de Pareto é aquele que apresenta um ponto ideal, o optimum de Pareto em um dos
vértices, e o ponto diagonalmente oposto representa a solução antiideal (Pomerol e Barba-
Romero, 1993). O índice de desempenho utilizado para o método é o próprio valor da taxa
de similaridade ( )( ip aD ) apresentada no item 6.5 pela Equação 6.35. Assim pode-se dizer
que:
)( ipk aDId (Eq. 6.47)
Na qual:
Idk: índice de desempenho da alternativa k;
)( ip aD : taxa de similaridade da alternativa k.
O Gráfico de Pareto representa então, os valores dos pares ordenados (Ick, Idk) no qual Ick é
o índice de custos referente à alternativa k em análise; Ck é o indicador de custos da
alternativa k; e nT: número total de alternativas.
O índice de custos é calculado a partir do indicador de custos descrito no item 6.7 seguindo
a formulação descrita na Equação 6.48.
k
T
n
k
k
kC
n
C
Ic
T
1
(Eq. 6.48)
Onde:
kC : custo da alternativa k;
Tn : número total de alternativas;
kIc : índice de custos.
Os pontos que se localizarem mais próximos ao canto superior direito representam as
190
soluções mais adequadas, enquanto que os pontos que se localizarem mais próximos ao
canto inferior esquerdo representam as soluções menos adequadas. A Figura 6.7 apresenta
uma ilustração do Gráfico de Pareto.
Gráfico de Pareto
solução ideal
solução antiideal0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
Índice de Custo
Índ
ice
de
De
se
mp
en
ho
Figura 6.7 - Gráfico de Pareto (Moura, 2004)
6.9 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS
A sistemática de auxílio à decisão objeto do desenvolvimento desta tese prevê a utilização
de indicadores como ferramenta para avaliar o desempenho de alternativas de controle de
inundações urbanas. O presente capítulo apresentou as considerações e o desenvolvimento
de dez indicadores de vulnerabilidade formulados abordando os aspectos ambientais,
sociais, hidrológicos, de saúde pública, sanitários e financeiros.
Esses indicadores passaram por um processo de consulta a especialistas que possibilitou
estabelecer o grau de importância dos mesmos e uma readequação de indicadores e
critérios. Os indicadores formulados, quando agregados, formam um índice de
desempenho e um índice de custos que permitem avaliar o desempenho das alternativas de
controle nos diferentes aspectos levantados, identificando a alternativa mais adaptada à
solução do problema de inundações local de maneira clara e objetiva.
Para validação da proposição, a sistemática de avaliação do desempenho de alternativas de
controle de inundações urbanas foi aplicada a um estudo de caso real cujos resultados
encontram-se descritos nos capítulos posteriores.
191
7.0 – CONSOLIDAÇÃO DA SISTEMÁTICA PROPOSTA – ESTUDO
DE CASO MUNICÍPIO DE ITAJUBÁ - MG
Para consolidação da avaliação de danos e da análise de desempenho por meio de
indicadores foi proposta a aplicação da sistemática em um estudo de caso no município de
Itajubá, sul do estado de Minas Gerais. A escolha do município foi função da existência de
estudos anteriores tais como os desenvolvidos por Vianna (2000), Queiroz (2003) e
Machado (2005). Esses forneceram o levantamento de seções topobatimétricas, a
calibração do modelo hidráulico utilizado e auxiliaram na proposição de cenários para a
aplicação da metodologia.
7.1 – DESCRIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
O rio Sapucaí, que corta o município de Itajubá, possui aproximadamente 212 km de
extensão da sua nascente, no município de Campos do Jordão – SP, até seu ponto mais a
jusante, localizado na confluência deste com o rio Sapucaí Mirim, no município de Pouso
Alegre. As nascentes do rio Sapucaí estão em altitudes que variam de 1700 a 1800 metros
apresentando declividades elevadas até atingir a planície onde está localizado o município
de Itajubá, atingindo cotas da ordem de 840 metros. Nos 12 km de extensão do rio na
planície onde se localiza o município, atinge valores médios de declividade da ordem de
0,05% (IGAM, 1999 e COPASA, 2001).
O município de Itajubá está situado nas coordenadas 22º 25‟ 30" de latitude sul e 45º
27‟30" de longitude oeste (Figura 7.1) com uma área ocupada de 290km2 e uma população
de aproximadamente 90000 habitantes, dos quais aproximadamente 92% da população
residia na área urbana no ano de 2000. O município tem como atividades predominantes as
atividades industriais (50,67% do PIB) e de comércio e serviços (48,27% do PIB) (IBGE,
2008 e FJP, 2009).
Ao longo de mais de um século ocorreram 13 (treze) eventos de cheia com
transbordamento do rio Sapucaí para a planície de inundação adjacente. Essa planície
apresenta uma topografia favorável para a ocupação de atividades antrópicas, sendo
provavelmente a única área passível de ocupação nos vales encaixados da Serra da
Mantiqueira. Por esse motivo o município de Itajubá desenvolveu grande parte de seus
equipamentos urbanos na planície de inundação do rio Sapucaí conforme pode ser visto na
192
Figura 7.2. Mais de 30% da população urbana de Itajubá se encontra alojada em área
inundável no trecho de 12 km do rio Sapucaí no qual se desenvolve o município,
apresentando grande vulnerabilidade às inundações.
Figura 7.1 – Localização do município de Itajubá (Adaptado de Moura, 2004)
Figura 7.2 – Vista do município de Itajubá encaixado em vale na Serra da Mantiqueira
(COPASA, 2008)
193
Nos limites do município de Itajubá encontram-se ainda o ribeirão José Pereira, o córrego
Água Preta e os ribeirões do Piranguçu e Anhumas, afluentes do rio Sapucaí. Em todos
esses afluentes as condições hidráulicas de escoamento junto à foz são bastante
desfavoráveis durante os eventos de cheia, podendo haver efeito de remanso antes mesmo
do rio principal transbordar sua calha menor (IGAM, 1999).
As inundações freqüentes do rio Sapucaí e as conseqüências destas nos municípios
inseridos na sua bacia hidrográfica, dentre eles o município de Itajubá, motivaram a
execução de diversos estudos, dentre eles os desenvolvidos por Vianna (2000), Lima
(2003), Machado (2005), Pinheiro (2005) e Moni (2006). Estes estudos procuraram
conhecer os fenômenos que assolaram a cidade e estabelecer, pelas marcas de cheia, dados
que permitissem conhecer os limites das inundações e seus respectivos períodos de retorno,
bem como estimar os danos provocados por esses eventos e permitir a sugestão de medidas
compensatórias.
Foram catalogadas onze grandes enchentes do rio Sapucaí com sérios prejuízos ao
município de Itajubá. Essas enchentes ocorreram em 1874, 1881, 1905, 1919, 1929, 1936,
1940, 1945, 1957, 1962, 1979 e 1991, e em janeiro de 2000 ocorreu a maior cheia já
observada no município (IGAM, 1999 e Machado, 2005).
No evento de 2000, iniciado na noite de 31 de dezembro de 1999, mais de 70% da área
urbana de Itajubá foi inundada com profundidades de submersão que ultrapassaram 3 (três)
metros em determinados locais e duração superior a 3 (três) dias. Para esta cheia foram
registradas quatro mortes e mais de 20.000 desabrigados. O estudo de Vianna (2000)
indicou uma vazão de 290m3/s para o evento de 1991, o que corresponde a uma cota de
7,9m na estação fluviométrica na saída da bacia hidrográfica do rio Sapucaí. Para o evento
de 2000 são estimadas uma vazão de pico da ordem de 390m3/s e uma altura de 8,5 metros
na mesma estação (Machado, 2005). As Figuras 7.3 e 7.4 ilustram o município de Itajubá
durante o evento de janeiro de 2000.
194
Figura 7.3 - Município de Itajubá durante o evento de janeiro de 2000
Figura 7.4 - Município de Itajubá durante o evento de janeiro de 2000
Além de Itajubá, foram seriamente atingidos os municípios de Santa Rita do Sapucaí,
Pouso Alegre, Piranguinho e Conceição dos Ouros. Em todos estes foi decretado estado de
calamidade pública.
195
Os dados apresentados pelo IGAM (1999) foram precedidos de extenso levantamento de
campo com a finalidade de cadastrar e nivelar as marcas da cheia de 1991, reproduzir a
morfologia fluvial da calha do rio Sapucaí por meio do levantamento de 21 (vinte e uma)
seções topobatimétricas da calha menor do rio, e cadastrar as singularidades hidráulicas e
confluências no trecho de 12 km que compreende o trecho do rio que atravessa o
município de Itajubá. Para a obtenção das seções transversais da planície de inundação nas
seções topobatimétricas (Figura 7.5), efetuou-se a extrapolação baseada em plantas de
restituição fotogramétrica em escala 1:2000 (Machado, 2005).
Figura 7.5 – Seções topobatimétricas no trecho do rio Sapucaí em Itajubá
(Machado, 2005)
A Figura 7.6 mostra a divisão de setores censitários do município de Itajubá e a Figura 7.7
a localização da zona comercial do município.
196
Figura 7.6 – Setores censitários de Itajubá (Machado, 2005)
Figura 7.7 – Localização da zona comercial de Itajubá (Machado, 2005)
Para a determinação das áreas inundáveis relativas a diferentes períodos de retorno
utilizou-se os resultados obtidos pelo IGAM (1999) tomados a partir da estação
fluviométrica 61272000. Nesse estudo, após realização da análise de frequência de cheias,
197
utilizando as amostras dos máximos anuais da maior vazão observada às 7:00 ou 17:00 h
do dia de ocorrência da vazão de pico, aplicou-se a fórmula de Füller apresentada pela
Equação 7.1.
𝑄𝑝 = 𝑄𝑚á𝑥 1 +2,66
𝐴0,3 Eq. (7.1)
Onde:
Qp - vazão de pico (m3/s)
Qmáx - máximo anual de vazão média diária (m3/s)
A - área de drenagem da estação (km2)
Ajustando-se a distribuição de Gumbel foram obtidos os valores das vazões apresentados
na Tabela 7.1, mostrada a seguir, para o rio Sapucaí em Itajubá (61272000).
Tabela 7.1 – Análise de frequência de vazões de cheia (IGAM, 1999)
Período de Retorno
(anos)
Vazão Máxima Média Diária
(m3/s)
Vazão de Pico
(m3/s)
2 124 167
5 169 228
10 199 268
25 236 319
50 264 357
100 292 394
7.2 – CENÁRIOS DE ANÁLISE
Foram definidos 04 (três) cenários para a análise e proposição de medidas de controle de
inundações. Para definição dos cenários foram observadas as recomendações constantes no
item 3.0 deste estudo em conjunto com as necessidades de proteção observadas para a área
de estudo.
7.2.1 – Situação atual (Cenário A)
O primeiro cenário tomado foi a situação atual sem a incorporação de medidas de controle
de inundações. Esse cenário servirá como referência para avaliar as melhorias que poderão
advir da introdução das medidas para o controle de inundação e, além disso, dependendo
do nível dos impactos sofridos pelo município, a convivência com as enchentes pode
198
configurar uma solução plausível para a administração local. Em termos financeiros, a
contabilização das indenizações pelas perdas quando da ocorrência desses eventos, pode
restringir o leque de soluções viáveis para o problema.
Outra possibilidade que justifica a ocupação atual como cenário de análise é a
possibilidade de haver a realocação da população em virtude de limitações físicas para a
implantação de alternativas de controle e/ou ineficiência destes dispositivos. Assim,
analisados todos os impactos decorrentes dessa solução, a desocupação com realocação
definitiva das zonas de maior risco pode se apresentar como a medida mais eficiente.
Os dados utilizados para o levantamento de características físicas e de ocupação do
município de Itajubá fazem parte dos arquivos da prefeitura municipal e da COPASA. Essa
base de dados contém os limites do município, a rede hidrográfica existente, as
delimitações de quadras, lotes e ruas, curvas de nível a cada 10 metros e ainda o
levantamento aerofotogramétrico realizado no ano de 2000, cujas ortofotos serviram de
base para a obtenção de dados de ocupação necessários à presente análise. Para uma
melhor resolução dos resultados, curvas de nível a cada 1 metro obtidas junto à COPASA
formaram a base de dados de relevo utilizada. Essa base de dados foi utilizada em todo o
processo de definição das alternativas de controle propostas e no mapeamento das
superfícies de inundação. Essa etapa do trabalho será descrita mais adiante em tópico
específico.
As demais situações definidas para a aplicação do suporte metodológico encontram-se
descritas nos itens a seguir.
7.2.2 – Implantação de sistema de contenção de cheias (Cenário B)
O arranjo proposto pela COPASA e pelo governo do estado de Minas Gerais para o
combate às enchentes na bacia hidrográfica do rio Sapucaí é compostos por um conjunto
de 4 (quatro) barramentos conforme pode ser visto na Figura 7.8. O arranjo definido consta
de estruturas hidráulicas e reservatórios de detenção projetados para os rios Sapucaí,
Lourenço Velho, Sapucaí Mirim e ribeirão Vargem Grande. O sistema de reservatórios tem
o objetivo de controlar as enchentes em áreas urbanas a jusante, tendo como beneficiados
os municípios de Itajubá, Santa Rita do Sapucaí e Pouso Alegre.
199
Figura 7.8 – Esquema de funcionamento do sistema de reservatórios (COPASA, 2001)
Atuando diretamente sobre o município de Itajubá e localizado no rio Sapucaí, o arranjo
selecionado denominado Reservatório de Detenção no Rio Sapucaí - Eixo 3A está
posicionado entre os municípios de Venceslau Brás e Itajubá tendo sua localização
aproximada nas coordenadas 7.508.500N e 458.300E. O objetivo principal da barragem é
de reduzir o pico dos hidrogramas de cheias e a contenção de parte da vazão de
escoamento superficial advinda das nascentes do Rio Sapucaí a montante da cidade de
Itajubá.
O reservatório de detenção é constituído por um maciço de concreto posicionado sobre o
leito do rio Sapucaí, não tendo o seu barramento nenhuma influência sobre as vazões
mínimas. As vazões de enchente a serem liberadas sob controle pela estrutura do
reservatório serão descarregadas por galerias de transposição posicionadas ao nível do leito
atual do rio, com a seguinte disposição:
- uma galeria de seção quadrada, sem controle com as dimensões: 1,5 x 1,5 m;
- duas galerias controladas por comporta com as dimensões: 2,0 x 2,0 m.
200
As dimensões do orifício de controle sem comportas foram fixadas de modo a liberar uma
descarga máxima de 36 m3/s para a cheia de projeto e para a condição do nível do
reservatório alcançar o nível de água máximo normal. As vazões e níveis de referência
foram fixados de modo a proteger os municípios a jusante do reservatório e oferecer uma
garantia de proteção adicional para o município de Itajubá. As comportas do reservatório
serão fechadas quando o nível de água na cidade de Itajubá atingir o nível crítico e a
descarga do reservatório passará a operar apenas pelo orifício de controle. Detalhes sobre a
barragem 3A encontram-se no Anexo D.
7.2.3 – Implantação de dique de contenção (Cenário D)
O terceiro cenário previsto para a solução dos problemas relacionados às inundações no
município de Itajubá é a implantação de diques laterais ao longo do rio Sapucaí na
extensão da região mais densamente ocupada do município. Para cobrir essa área foi
previsto um dique que se estende entre as seções topobatimétricas de números 17 a 7.
Essas seções foram definidas a partir do traçado das manchas de inundação para os
diferentes tempos de retorno definidos para o estudo e da observância das áreas de maior
concentração habitacional e comercial mostradas nas fotografias aéreas e mapeamento
digital da área utilizados.
Os diques previstos serão de terra com revestimento em concreto acompanhado de um
canal evacuador lateral em cada margem para recebimento do escoamento gerado nas áreas
laterais a ele, conforme pode ser visto na Figura 7.9. As alturas dos diques serão variáveis
ao longo da extensão do mesmo conforme o nível da água em cada seção previsto para
uma vazão de 100 anos de período de retorno para Itajubá (394m3/s) conforme pode ser
visto na Tabela 7.2.
O escoamento gerado nas áreas adjacentes aos diques e transportadas pelo canal serão
restituídas ao rio Sapucaí após a última seção do dique (seção 7).
Para a execução dessa medida, 5 (cinco) pontes que atravessam o rio Sapucaí na extensão
do dique dentro da área urbana do município deverão ser substituídas de maneira adequada
à conformação final do dique e com a urbanização existente. Além da substituição das
pontes, a calha do rio Sapucaí deverá sofrer intervenções no sentido de proteger as
margens de possíveis efeitos decorrentes da alteração do regime de escoamento original.
201
Tabela 7.2 - Alturas dos diques em cada seção topobatimétrica
Seção Margem esquerda (m) Margem direita (m)
17 3.97 4.15
16 2.72 2.81
15 2.45 3.04
14 2.98 4.16
13 1.55 3.91
12 2.30 1.98
11 2.39 2.44
10 3.04 2.65
9 4.01 2.24
8 2.95 3.72
7 2.63 3.02
Para a implantação dos diques e dos canais laterais, e para os demais trabalhos de
adequação do espaço físico local será reservada uma faixa de domínio de 30 metros
paralelamente às margens do rio Sapucaí dentro do trecho onde será introduzido o dique.
As dimensões previstas para essa intervenção foram obtidas conforme Przedwojski et al.
(1995) e é definida uma base de 22 metros, largura de crista igual a 2,0m tendo sido
prevista uma borda livre de aproximadamente 1 metro entre a superfície da água e a crista
do dique. Na faixa de domínio do dique será necessária a desapropriação de 79992m2
ocupados por lotes na zona urbana de Itajubá em ambas as laterais do curso de água.
Para a determinação das dimensões necessárias para o canal paralelo foi feita a estimativa
da vazão proveniente das áreas laterais do dique. Na simulação considerou-se a área
ocupada da margem direita do rio Sapucaí por ser a mais extensa entre as áreas laterais. A
área utilizada na determinação da vazão pelo programa ABC6 da Universidade de São
Paulo foi equivalente a 4,35 km2 com 60% de área impermeável num comprimento de
aproximadamente 4,4 km. A vazão encontrada foi 32 m3/s para uma duração de
precipitação de 24 horas. A vazão determinada foi inserida no programa HIDROwin da
Universidade Federal de Minas Gerais, sendo este utilizado no dimensionamento dos
canais laterais aos diques. Para o dimensionamento foi definida uma largura para o canal
de 5,0 metros e uma declividade média de 0,0005m/m para um canal de concreto com
seção retangular e a altura necessária considerando uma borda livre de 50cm.
A Figura 7.9 apresenta a identificação da faixa de domínio do dique e das áreas a serem
202
desapropriadas para a construção do mesmo. A Figura 7.10 apresenta um esquema do
dique com as respectivas dimensões.
Figura 7.9 – Demarcação das áreas de desapropriação do dique
203
Figura 7.10 – Esquema de funcionamento dos diques e canais laterais
brita
tubo de concretoporoso
enrocamento de pedra
de mão arrumada
concreto
grama
400
500 60680
215
150
geotêxtil
100
20
200 1200
grama
base de pedra
dreno de areiadique de terra
revestimento de concreto
camada de concreto de regularização
60
30
60
revestimento de concreto
camada de concreto de regularização
margens
margens
30
30
30
fundo do rio
800
204
7.2.4 – Implantação de um sistema de previsão e alerta (Cenário S)
O último dos cenários para mitigação dos danos decorrentes das inundações proposto para
o município de Itajubá consta de um sistema de previsão e alerta. A rede deverá ser
constituída de estações telemétricas de monitoramento contínuo de precipitações e níveis
d‟água nos cursos d‟água dentro da área.
O monitoramento da precipitação será realizado por meio da instalação de estações
pluviométricas equipadas com pluviógrafos de báscula, sendo as estações equipadas ainda,
com um painel solar para alimentação elétrica.
O monitoramento contínuo dos níveis d‟água ao longo do rio Sapucaí e principais
tributários será feito por meio de estações fluviométricas dotadas de sensores de pressão de
água, também dotadas de painel solar para alimentação elétrica (Nascimento et al. 2008).
O número de pluviógrafos previstos para compor o sistema de alerta pode ser calculado
utilizando o critério proposto por Schilling (1983) apud Nascimento et al. (2008) descrito
na Equação 7.2.
(Eq. 7.2)
Onde:
- número de pluviógrafos
- área da bacia em km2
Para a área urbana do município de aproximadamente 24km2 são previstos 5 (cinco)
pluviógrafos e propõe-se a instalação de 7 (sete) estações fluviométricas distribuídas ao
longo da extensão do rio Sapucaí e de seus afluentes. Com essa quantidade de
equipamentos espera-se fornecer um acompanhamento adequado dos níveis de água para
uma previsão com antecedência de 12 horas, tendo sido este o intervalo de maior
aproveitamento para a previsão dos danos no município segundo os resultados obtidos por
Lima (2003).
205
Detalhes sobre a descrição dos equipamentos previstos para a composição da rede
telemétrica está apresentada no Anexo D.
7.3 – MODELAGEM APLICADA
Os indicadores de vulnerabilidade propostos para a avaliação do desempenho dos cenários
foram formulados tomando como referência aspectos da ocupação da área, aspectos
relacionados ao relevo local conjugados com parâmetros da inundação. Para a obtenção
desses dados para o município de Itajubá foram utilizados o modelo hidráulico HEC-RAS
versão 4.0 (U. S. Army Corps of Engenieers) e o programa ARC GIS versão 9.3 (ESRI).
Para o caso da modelagem hidráulica foram utilizados os resultados do estudo
desenvolvido por Vianna (2000). Nesse estudo já haviam sido inseridas as seções
transversais das 21 seções topobatimétricas citadas anteriormente e o modelo já havia sido
calibrado utilizando registros das cheias anteriores à de 2000.
Os dados de entrada do modelo HEC-RAS foram a curva-chave para a seção
topobatimétrica de número 1 (extremidade a jusante) e as vazões de pico previstas para
cada um dos períodos de retorno definidas pelo IGAM (1999) conforme consta da Tabela
7.1. As contribuições ao longo do trecho em análise na modelagem foram desprezadas por
se considerar que os efeitos das mesmas seriam insignificantes perto das condições de
escoamento da área a montante uma vez que a área em questão representa menos de 10%
da área de contribuição de montante.
Foram definidos três períodos de retorno para a análise a partir de considerações relativas à
escala espacial do estudo: 10, 50 e 100 anos. A modelagem hidráulica para obtenção dos
níveis de água em cada seção topobatimétrica em cada cenário foi feita utilizando o
modelo HEC-RAS considerando regime de escoamento permanente. A Figura 7.11
apresenta o perfil do nível da água no rio Sapucaí no trecho de 12km do mesmo que corta o
município de Itajubá e as Figuras 7.12 a e b apresentam exemplos das seções de
escoamento com geometrias bastante diferentes.
206
Figura 7.11 – Perfil do escoamento para TR=50 anos no modelo HEC-RAS
a) Seção 19
b) Seção 2
Figura 7.12 – Seções de escoamento no modelo HEC-RAS para TR=50 anos
Para a estimativa da duração da inundação e para a obtenção da vazão com duração de 24
horas necessária para o cálculo de um dos indicadores, foi feita a simulação hidrológica da
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000830
835
840
845
850
Itajuba_50anos_atual Plan: Plan 03 05/02/2009
Main Channel Distance (m)
Ele
vation
(m
)Legend
EG PF#1
WS PF#1
Crit PF#1
Ground
Left Levee
Right Levee
OWS PF#1
Sapucai Itajuba
0 100 200 300 400 500 600 700836
838
840
842
844
846
848
850
Itajuba_50anos_atual Plan: Plan 03 05/02/2009 Seção 19
Station (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG PF#1
WS PF#1
Crit PF#1
Ground
Levee
Ineff
Bank Sta
OWS PF#1
.15 .07
.04
.07
.15
0 100 200 300 400 500832
834
836
838
840
842
844
846
Itajuba_50anos_atual Plan: Plan 03 05/02/2009 Seção 2
Station (m)
Ele
vation
(m
)
Legend
EG PF#1
WS PF#1
Crit PF#1
Ground
Levee
Bank Sta
.1 .07
.04 .07
.1
207
área a montante da seção topobatimétrica 21. A simulação do escoamento foi feita usando
o modelo ABC6 da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo tomando como base
uma duração de chuva de 24 horas uma vez que na região em estudo, a ocorrência de
enchentes está relacionada a chuvas frontais com distribuição generalizada em toda a bacia
e duração superior a 24 horas. Para a obtenção do hidrograma tomou-se a área a montante
do município de Itajubá da ordem de 885km2 (IGAM, 1999), obtendo-se os hidrogramas
mostrados na Figura 7.13. O hidrograma gerado pelo modelo ABC foi útil, também, para
aplicação do método de propagação de vazão proposto no item 6.2.3.1.
A partir dos hidrogramas da Figura 7.13 foi possível obter as vazões com duração de 24
horas para cada período de retorno e o resultado encontra-se na Tabela 7.3.
Figura 7.13 – Hidrogramas resultantes do modelo ABC6
Tabela 7.3 – Vazões com duração de 24 horas
Período de retorno (anos) Vazões com duração de 24 horas (m3/s)
100 145
50 140
10 100
Para a inserção do dique foi considerado que não haviam áreas de armazenamento laterais
(innefective areas) e que todo o escoamento que chegava no curso d‟água escoava nas
limitações do dique. Assim, os diques foram posicionados nos limites das margens e sua
altura foi definida em função da vazão prevista para uma cheia de 100 anos de período de
208
retorno durante o processamento.
A partir dos níveis de água obtidos na modelagem usando o modelo HEC-RAS foi possível
traçar as manchas de inundação para cada situação considerada utilizando o programa
ARC GIS e os dados de relevo locais.
Os dados em meio digital utilizados para o estabelecimento das características locais
fizeram parte de um mapeamento da prefeitura municipal de Itajubá e dados
disponibilizados pela regional da COPASA naquele município. As curvas de nível
utilizadas foram as curvas mestras (5 metros) e intermediárias (1 metro) fornecidas pela
COPASA dando origem ao MNT mostrado na Figura 7.14 gerado no ARC GIS. Dos
arquivos cedidos pela prefeitura foram utilizados o levantamento aerofotogramétrico com
ortofotocarta executado em agosto de 1999 e a delimitação de quadras, lotes e hidrografia.
Esses arquivos foram manipulados no programa AutoCAD Map da Autodesk versão 2004
e preparados para utilização no ARC GIS de modo a obter os níveis de informação
necessários para a determinação dos indicadores de vulnerabilidade e dos indicadores de
custo.
Figura 7.14 - Modelo Numérico do Terreno para o município de Itajubá
209
Algumas das informações necessárias tais como os lotes vazios da área urbana e a
delimitação da mesma foram digitalizados no Auto CAD e manipulados posteriormente no
ARC GIS.
Várias das informações utilizadas no cálculo dos indicadores foram extraídas diretamente
das operações executadas no ARC GIS. Dentre elas estão a determinação das superfícies e
dos volumes de escoamento para diferentes condições consideradas no estudo, os
quantitativos relacionados às superfícies inundadas para diferentes alturas de submersão, as
áreas identificadas com declividades de interesse e o resultado de operações tais como a
área da intersecção entre uma mancha de inundação, as áreas com determinada declividade
e as áreas vazias identificadas no município.
Os resultados obtidos na modelagem encontram-se apresentados nas Figuras 7.15 a 7.24. A
Figura 7.15 mostra a área urbana de Itajubá com a mancha de inundação prevista para um
período de retorno de 100 anos com a ocupação atual. A Figura 7.16 apresenta as manchas
de inundação para os três períodos de retorno considerados para a ocupação atual e a
Figura 7.17 apresenta as manchas de inundação para os mesmos períodos de retorno
considerando a inserção dos diques laterais entre as seções 7 e 17. Os vazios e espelhos
d‟água da área urbana de Itajubá encontram-se demonstrados na Figura 7.18.
Para o cálculo de um dos indicadores de vulnerabilidade foi necessário confrontar: as áreas
inundadas por período igual ou superior a 24 horas para cada período de retorno em ambas
as situações, atual e com os diques laterais; e as áreas ocupadas por lotes vagos com
terrenos descobertos ou com vegetação rasteira e elementos que mantivessem espelhos
d‟água permanentes (piscinas, lagoas, reservatórios, etc.) dentro da área com declividade
igual a 1% ou menor. Para os períodos de retorno adotados foram encontradas vazões de
24 horas de duração de 145 m3/s, 140m
3/s e 100m
3/s conforme apresentado na Tabela 7.3,
respectivamente para os períodos de retorno de 100, 50 e 10 anos. Essas vazões foram
propagadas em regime permanente no HEC-RAS e as profundidades de nível d‟água
determinadas lançadas no ARC GIS para determinação das respectivas manchas de
inundação. Os resultados dessa operação podem ser vistos nas Figuras 7.19 e 7.20. A
intersecção destas manchas de inundação com os níveis de declividade e de vazios e áreas
com espelho d‟água permanente encontram-se detalhados na Figura 7.21.
210
Para auxiliar o processo de determinação dos indicadores de custo, as manchas de
inundação para os períodos de retorno considerados em ambas as situações (atual e com
diques) foram divididas em faixas de profundidade em intervalos de 50cm. Exemplos
dessa operação podem ser vistos nas Figuras 7.22 para a área urbana de Itajubá como um
todo e na Figura 7.23 a mesma situação aplicada apenas à área comercial e de serviços.
Posteriormente à obtenção dos dados necessários procedeu-se o cálculo dos indicadores
definidos para compor a análise.
211
Figura 7.15 – Mancha de inundação para período de retorno de 100 anos com a malha urbana
212
Figura 7. 16 – Manchas de inundação para diferentes períodos de retorno cenário atual
213
Figura 7.17 – Manchas de inundação para diferentes períodos de retorno para a implantação dos diques
214
Figura 7.18 – Delimitação dos lotes vazios e áreas com espelho d‟água permanente
215
Figura 7. 19 – Manchas de inundação para a vazão de 24 horas de duração para o cenário atual
216
Figura 7.20 – Mancha de inundação para vazão de duração de 24 horas cenário com dique
217
Figura 7.21 – Intersecção entre mancha de inundação de 100 anos no cenário atual para vazão de 24 horas, vazios e declividade ≤ a 1%
218
Figura 7.22 – Intervalos de profundidade de submersão para período de 100 anos cenário atual
219
Figura7.23 - Intervalos de profundidade de submersão para período de retorno de 100 anos cenário atual comércio e serviços
220
7.4 – CÁLCULO DOS INDICADORES DE VULNERABILIDADE PARA OS
CENÁRIOS
Os indicadores de vulnerabilidade propostos foram aplicados ao município de Itajubá nos
cenários anteriormente descritos de modo a avaliar o desempenho de cada um deles na
solução dos problemas de inundação para a região.
Para a aplicação da metodologia para os cenários definidos para este município foram
selecionados 9 (nove) dos 10 (dez) indicadores formulados. Conforme consta no texto
explicativo do agrupamento final dos indicadores, não foi considerado um fator de
relevância o indicador ligado à poluição acidental (IPA) em virtude do tipo de ocupação da
área e das atividades predominantes nesta. Com a exclusão do IPA, o peso atribuído a este
indicador foi distribuído entre os indicadores do mesmo critério ao qual ele pertencia.
Os dados necessários para o cálculo dos indicadores são os seguintes:
Área ocupada pela mancha urbana do município (km2);
Área ocupada por superfícies de solo nu, bacias de retenção, piscinas, etc. comum
ao nível de informação de declividade menor ou igual a 1% na área urbana dentro
da mancha de inundação de duração igual a 24h (km2);
Área inundada por vazão de duração de 24 horas (km2);
Superfície de drenagem atendida por medidas de controle (km2);
Superfície ocupada por medidas de controle a ser desapropriada (km2);
Volume de inundação antes da aplicação do cenário (m3);
Densidade populacional prevista (hab/km2);
Volume de inundação depois da aplicação do cenário (m3);
Vazão atual (Va) (m3/s);
Vazão de restrição (VR) (m3/s);
Vazão escoada após a implantação do cenário (Vd) (m3/s).
A área da mancha urbana do município e as áreas sem ocupação (lotes vazios com solo nu
ou vegetação rala), áreas ocupadas por espelhos d‟água e piscinas, foram obtidas por
digitalização, tomando como base as ortofotos e os dados de quadras e lotes em meio
digital disponibilizados. As superfícies inundadas (manchas de inundação) para cada
período de retorno e situação definida na formulação dos indicadores foram obtidas pela
221
conjugação dos dados de relevo (MNT) e dados dos níveis d‟água obtidos pelo modelo
HEC-RAS. Os volumes escoados foram obtidos diretamente dos resultados fornecidos pelo
ARCGIS assim como os níveis de informação que eram obtidos pela intersecção entre dois
ou mais níveis de informação primários.
A vazão de restrição aplicada ao estudo foi de 128 m3/s (2 anos de período de retorno) que
corresponde à vazão geomorfológica definida para o município de Itajubá a partir da qual
acredita-se não haver transferência de efeitos para jusante.
A área do município é 290km2, a área ocupada pela zona urbana é de 24km
2 delimitada a
partir de digitalização sobre as ortofotos. A densidade populacional considerada para
aplicação dos indicadores foi obtida considerando uma população total estimada para 2008
pelo IBGE, de aproximadamente 90000 habitantes para o município de Itajubá e a
população correspondente a 92% da população total do município distribuída pela zona
urbana. Assim, a densidade populacional média adotada para Itajubá foi de 3450 hab/km2.
A Tabela 7.4 a seguir apresenta a nomenclatura utilizada nas tabelas posteriores com
relação à identificação dos cenários e períodos de retorno correspondentes. A Tabela 7.5
apresenta os valores dos dados para determinação dos indicadores de vulnerabilidade e a
Tabela 7.6 apresenta o resultado dos indicadores já calculados. A Tabela 7.7 apresenta os
indicadores de vulnerabilidade já normalizados de acordo com as recomendações do item
6.6
Tabela 7.4 – Identificação dos cenários
Identificação Descrição Nome
Cenário A Situação de ocupação atual para período de retorno de 100 anos A100
Situação de ocupação atual para período de retorno de 50 anos A50
Situação de ocupação atual para período de retorno de 10 anos A10
Cenário B
Implantação da barragem 3A para período de retorno de 100 anos B100
Implantação da barragem 3A para período de retorno de 50 anos B50
Implantação da barragem 3A para período de retorno de 10 anos B10
Cenário D
Implantação de diques laterais para período de retorno de 100 anos D100
Implantação de diques laterais para período de retorno de 50 anos D50
Implantação de diques laterais para período de retorno de 10 anos D10
Cenário S
Sistema de alerta para período de retorno de 100 anos S100
Sistema de alerta para período de retorno de 50 anos S50
Sistema de alerta para período de retorno de 10 anos S10
222
Tabela 7.5 – Dados para determinação dos indicadores de vulnerabilidade
Dpop Densidade populacional (hab/km2)
S24 Mancha de inundação para duração de 24h (km2)
ST Associação da mancha de inundação para duração de 24h, declividade igual ou inferior a1% e vazios (km2)
MI Mancha de inundação para o período de retorno definido (km2)
Sd Área de drenagem atendida por medida (km2)
Sb Área da bacia (km2)
VA Volume escoado antes da implantação (m3)
VD Volume escoado depois da implantação (m3)
SMED Área da medida de controle a desapropriar (km2)
QR Vazão de restrição a jusante (m3/s)
QA Vazão a jusante antes da aplicação do cenário (m3/s)
QD Vazão a jusante após a aplicação do cenário (m3/s)
Dados
Cenário A (Ocupação atual) Cenário B (Barragem 3A) Cenário D (Dique) Cenário S (Sistema de alerta)
Tempo de retorno (TR) Tempo de r retorno (TR) Tempo de retorno (TR) Tempo de retorno (TR)
100 anos 50 anos 10 anos 100 anos 50 anos 10 anos 100 anos 50 anos 10 anos 100 anos 50 anos 10 anos
Dpop 3450 3450 3450 3450 3450 3450 3450 3450 3450 3450 3450 3450
S24 5,85 3,91 2,63 0 0 0 4,32 4,04 2,82 5,85 3,91 2,63
ST 1,91 1,87 1,43 0 0 0 1,83 1,80 1,48 1,91 1,87 1,43
MI 11,11 10,88 9,07 0 0 0 7,90 7,75 6,27 11,11 10,88 9,07
Sd 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Sb 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
VA 25989516 24012254 16842518 25989516 24012254 16842518 25989516 24012254 16842518 25989516 24012254 16842518
VD 25989516 24012254 16842518 25989516 24012254 16842518 25989516 24012254 16842518 25989516 24012254 16842518
SMED 0 0 0 0 0 0 0,08 0,08 0,08 0 0 0
QR 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128 128
QA 349,87 313,15 227,18 349,87 313,15 227,18 349,87 313,15 227,18 349,87 313,15 227,18
QD 349,87 313,15 227,18 36 36 36 381,4 337,78 249,76 349,87 313,15 227,18
223
Tabela 7.6- Resultado da aplicação dos indicadores de vulnerabilidade
para os cenários definidos C
I A100 A50 A10 B100 B50 B10 D100 D50 D10 S100 S50 S10
Critério "Impactos sobre a população"
IPE 21139 14144 9497 0 0 0 15629 14619 10188 21139 14144 9497
IPV 1,91 1,87 1,43 0,00 0,00 0,00 1,83 1,80 1,48 1,91 1,87 1,43
IEL 0 0 0 0 0 0 -1 -1 -1 0 0 0
IRP 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 275,97 275,97 275,97 0,00 0,00 0,00
Critério “Impactos sobre o meio”
IMF 0 0 0 0 0 0 -7 -7 -7 0 0 0
IQA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
IVE 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Critério “Impactos hidrológicos”
IIJ 0,5 0,5 0,5 1 1 1 0 0 0 0,5 0,5 0,5
IEJ 1 1 1 0 0 0 0,5 0,5 0,5 1 1 1
Tabela 7.7 – Indicadores de vulnerabilidade normalizados para os cenários
IND A100 A50 A10 B100 B50 B10 D100 D50 D10 S100 S50 S10
IPE 0,473 0,648 0,763 1,000 1,000 1,000 0,611 0,636 0,746 0,473 0,648 0,763
IPV 0,828 0,831 0,872 1,000 1,000 1,000 0,835 0,838 0,867 0,828 0,831 0,872
IEL 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,000 0,000 0,000 0,500 0,500 0,500
IRP 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0.993 0.993 0.993 1,000 1,000 1,000
IMF 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,500 0,150 0,150 0,150 0,500 0,500 0,500
IQA 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
IVE 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
IIJ 0,500 0,500 0,500 1,000 1,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,500 0,500 0,500
IEJ 1,000 1,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,500 0,500 0,500 1,000 1,000 1,000
De modo a verificar o comportamento da metodologia de avaliação do desempenho
proposta foi feita uma variação dos pesos dos indicadores adotando, no primeiro momento,
a média dos pesos atribuídos aos indicadores pelos especialistas. Num segundo momento
os pesos dos indicadores foram variados dando ênfase a 3 (três) aspectos: o ponto de vista
ambiental; o ponto de vista social; e o ponto de vista técnico. Conforme a ênfase houve
uma carga maior dos pesos aos indicadores ligados a cada aspecto. Os pesos adotados
nessa análise podem ser verificados na Tabela 7.8.
Após a definição dos pesos a serem aplicados aos indicadores nos diferentes aspectos
224
procedeu-se o cálculo da agregação dos indicadores pelo método TOPSIS, já apresentado
no item 6.5, e a obtenção dos índices de desempenho. O resultado pode ser visto na Tabela
7.9.
Tabela 7.8 – Pesos aplicados conforme a abordagem adotada
Indicador / Aspecto Média Ambientalista Social Técnico
População afetada e exposta ao
desenvolvimento de enfermidades 13,69 3,87 23,76 3,87
Proliferação de vetores alados 8,26 5,40 11,37 5,40
Criação e reabilitação de espaços de
recreação, lazer e equipamentos urbanos 10,13 2,47 18,05 2,47
Realocação da população 8,50 2,59 14,66 2,59
Alteração na Morfologia Fluvial 8,33 21,17 3,46 3,46
Alteração potencial na qualidade da
água 7,24 20,12 2,33 2,33
Alteração potencial sobre o volume
escoado e recarga de aqüífero 12,40 25,39 7,38 7,38
Inundação a jusante das intervenções 23,89 16,74 16,74 45,32
Erosão a jusante das intervenções 7,57 2,24 2,24 27,18
Tabela 7.9 – Análise do desempenho dos cenários nas diferentes abordagens
Cenário Desempenho dos cenários
Média Ambientalista Social Técnico
A100 0,49 0,30 0,55 0,59
A50 0,51 0,30 0,62 0,59
A10 0,52 0,31 0,65 0,59
B100 0,64 0,39 0,75 0,61
B50 0,64 0,39 0,75 0,61
B10 0,64 0,39 0,75 0,61
D100 0,29 0,14 0,43 0,23
D50 0,29 0,14 0,44 0,23
D10 0,31 0,15 0,47 0,24
S100 0,49 0,30 0,55 0,59
S50 0,51 0,30 0,62 0,59
S10 0,52 0,31 0,65 0,59
225
7.5 – CÁLCULO DOS INDICADORES DE CUSTO
Conforme descrito no Capítulo 6, a obtenção do indicador de custos relaciona os custos de
implantação, manutenção e operação dos cenários, os custos dos danos à infraestrutura
urbana e os danos aos setores do comércio e serviço e residencial. Para cada cenário e
período de retorno foi então determinado um valor para o indicador conforme descrito a
seguir.
7.5.1 – Danos à habitação, comércio e serviços
Os valores adotados para os indicadores de custo relatados no presente capítulo foram
todos corrigidos para dezembro de 2008. A atualização dos valores relativos aos custos de
materiais construtivos foram feitos tomando como base o INCC – Índice Nacional de
Custos da Construção. Para os valores dos danos aos setores do comércio, serviço e
habitação, o índice de correção adotado foi o INPC – Índice Nacional de Preços ao
Consumidor.
Conforme já relatado anteriormente, os danos aos setores de habitação, comércio e serviços
foram obtidos pela metodologia desenvolvida por Machado (2005). Algumas
simplificações foram adotadas em relação à metodologia original. O cálculo dos danos em
todas as categorias foi realizado tomando faixas de profundidade em intervalos que
variaram a cada 50cm conforme exemplos apresentados nas Figuras 7.22 e 7.23.
Tanto para os setores de habitação quanto de serviço foram tomados, para avaliação dos
danos, apenas as edificações que estavam no primeiro pavimento. Foi considerada uma
distribuição uniforme das edificações dentro da área urbana de Itajubá, e para os setores de
comércio e serviços, os estabelecimentos foram distribuídos uniformemente dentro da área
delimitada para os setores mostrada na Figura 7.7.
Para o caso das habitações, do total de domicílios situados no primeiro pavimento foi
estabelecida a porcentagem relativa de domicílios em cada classe social e a área de
ocupação média das mesmas conforme o estabelecido por Machado (2005). Assim para o
setor habitacional, as características adotadas foram as mostradas na Tabela 7.10.
226
Tabela 7.10 – Distribuição de domicílios por classe social
Total de domicílios 19043
Percentual de domicílios por classe social Área construída média (m2)
Classe D e E 38,28 54
Classe C 31,66 80
Classe B 26,16 130
Classe A 3,90 250
Quantidade de domicílios por km2 793
Semelhante ao executado para o setor habitacional, para os setores de comércio e serviços
foi verificada a quantidade de empresas conforme a atividade, e o percentual referente a
cada uma das atividades conforme apresentado na Tabela 7.11 e 7.12.
Tabela 7.11 - Distribuição das empresas de Itajubá conforme a atividade
Empresas/Atividade Área Número %
Materiais de construção 523,90 160 10,44
Produtos farmacêuticos 97,00 113 7,38
Livraria e papelarias 140,70 58 3,79
Supermercados, hipermercados 970,60 144 9,40
Mercearias e armazéns 142,00 199 12,99
Padarias e confeitarias 229,40 70 4,57
Açougues e peixarias 60,50 98 6,40
Comércio de frutas e verduras 104,30 37 2,42
Lojas de departamento 748,00 19 1,24
Armarinhos, vestuários e tecidos, sapatarias e produtos de couro 159,90 335 21,87
Móveis e eletrodomésticos, equipamentos de informática 193,60 135 8,81
Joalherias e relojoarias, óticas 93,20 42 2,74
Veículos e motos, peças e acessórios 340,20 122 7,96
Total 1532 100,00
Tabela 7.12 – Distribuição do setor de serviços por ramo de atividade
Atividade Número %
Hotéis e hospedarias 23 3,05
Restaurantes,lanchonetes e bares 313 41,51
Serviços pessoais: salões de beleza, barbearias e lavanderias 85 11,27
Escritórios: arquitetos, advogados, contadores, imobiliárias, etc 158 20,95
Bancos 12 1,59
Consultórios médicos 89 11,80
Consultórios odontológicos 32 4,24
Escolas 42 5,57
Total 754 100,00
227
Para a estimativa dos danos com a implantação do sistema de alerta foi utilizada a
metodologia obtida por Lima (2003). Segundo a autora com uma antecipação de doze
horas do alerta é possível a redução de até 1/3 do valor dos danos em Itajubá. Assim, para
o cálculo do valor dos danos residuais no cenário previsto para a inserção do sistema de
alerta foi utilizada uma redução de 30% sobre o valor dos danos estimados para o cenário
atual para cada período de retorno adotado na análise sobre os danos referentes aos setores
de habitação, comércio e serviços.
Detalhes das curvas profundidade x dano aplicadas encontram-se no Anexo D deste
documento. Os resultados da aplicação da metodologia para os setores habitacional e de
comércio e serviço com seus valores corrigidos para dezembro de 2008 encontram-se na
Tabela 7.13.
Tabela 7.13 – Custo dos danos aos setores habitação, comércio e serviços
Cenário Custo total dos danos
às residências (R$)
Custo total dos danos aos setores de
comércio e serviços (R$)
A100 105.017.629,23 118.283.887,69
A50 92.202.814,89 105.149.010,66
A10 73.281.970,71 66.102.803.74
B100 0,00 0,00
B50 0,00 0,00
B10 0,00 0,00
D100 65.869.730,22 36.188.217,03
D50 63.414.140,41 33.212.793,71
D10 51.918.429,36 20.050.304,22
S100 73.512.340,46 82.798.721,38
S50 64.541.970,42 73.604.307,46
S10 51.297.379,50 46.271.962,62
7.5.1 – Danos à infraestrutura
Para determinar os danos à infraestrutura urbana de Itajubá foi aplicada a sistemática
proposta no Capítulo 5 do presente documento. Os danos esperados para cada cenário
foram determinados em função das condições existentes e encontram-se listados nos
tópicos a seguir.
228
7.5.1.1 – Danos ao sistema viário
Para a determinação dos danos ao sistema viário foram efetuadas algumas considerações
para o caso de Itajubá. As vias do município são revestidas por diferentes materiais
(asfalto, bloquete, etc.) numa mesma região. Para a aplicação da metodologia e por
desconhecimento de detalhes construtivos em todo o trecho atingido pelas inundações foi
considerado para este caso a aplicação de asfalto no revestimento das vias em toda a
extensão da mancha de inundação. A composição dos custos aplicados a este setor
encontra-se na Tabela 7.14. Os custos dos itens listados na Tabela 7.14 foram obtidos da
planilha de cálculo da SUDECAP para dezembro de 2008.
Como não se encontrava disponível o comprimento total das vias para o município de
Itajubá foi considerado que a extensão das vias seria equivalente à extensão das redes de
esgoto e drenagem para o município fornecida pela COPASA. Na realidade os valores de
danos encontrados podem ficar um pouco abaixo do existente uma vez que é grande a
possibilidade de a extensão de vias atingidas ser maior do que a prevista. A densidade de
vias aplicadas ao caso de Itajubá foi então de 12,5km/km2 e a largura das vias utilizada 12,
(doze) metros.
Tabela 7.14 – Composição de custo para a substituição de pavimento asfáltico
Pavimentos de CBUQ (por m2)
Tipo de serviço Unidade Custo unitário Quantidade
Custo total
(R$/m2)
Demolição m3 5,98 0,10 0,60
Carga do material demolido m3 7,92 0,10 0,79
Transporte de material demolido m3 x km 6,90 1,00 6,90
Camada de base com compactação m3 41,88 0,10 4,19
Imprimação m2 3,04 1,00 3,04
CBUQ T 187,36 0,20 37,47
Total 52,99
Após a aplicação da sistemática de avaliação de danos os resultados dos danos para cada
cenário encontram-se apresentados na Tabela 7.15.
229
Tabela 7.15 – Custo dos danos ao sistema viário para os diferentes cenários
Cenário Área da superfície inundada em (km2) Custo total dos danos ao sistema (R$)
A100 11,10 8.822.835,00
A50 10,88 8.647.968,00
A10 9,07 7.209.289,50
B100 0,00 0,00
B50 0,00 0,00
B10 0,00 0,00
D100 7,90 6.279.315,00
D50 7,75 6.160.087,00
D10 6,27 4.983.709,50
S100 11,10 8.822.835,00
S50 10,88 8.647.968,00
S10 9,07 7.209.289,50
7.5.1.2 – Danos ao sistema de esgotamento sanitário
Mesmo sendo de conhecimento que a parte mais antiga do sistema de esgotamento
sanitário do município de Itajubá é do tipo unitário, optou-se por efetuar a avaliação de
danos ao sistema de esgotamento sanitário separadamente do de drenagem urbana. A
adoção desse critério é decorrente do fato de que há uma tendência de substituição da rede
unitária por um sistema separador absoluto, o que já ocorreu em parte do município.
Além da tendência de separação entre os sistemas, outro fator preponderante na escolha de
aplicação dos sistemas de maneira separada foi o fato que na elaboração da sistemática de
avaliação, os danos de um sistema não excluem a possibilidade de ocorrência do outro, ou
seja, não há sobreposição na avaliação de danos aos dois setores.
Para o cálculo dos danos a este setor foi considerado que a rede é de concreto com um
diâmetro médio de 500mm. O custo de correção dos danos na rede de esgoto incluem a
abertura de vala com a retirada da tubulação danificada e a substituição do trecho da rede
danificado com a recomposição do pavimento. O custo referente às obras civis e
substituição da rede adotados nessa avaliação foram obtidos por Teles e Ferreira (2009) e
foi adotado para o cálculo dos danos equivalendo a um custo médio por metro de rede
R$753,13.
Para o cálculo dos custos de limpeza a densidade de rede adotada foi igual a 12,5km/km2,
230
já que os dados para a obtenção desta estimativa no item anterior foram baseados na
extensão total da rede de esgoto e drenagem. Da extensão total da rede de esgoto a ser
limpa dentro da mancha de inundação foi subtraída a extensão do interceptor a ser
reparado. O resultado do cálculo custos de substituição da rede consta da tabela 7.16 e os
custos dos danos para este setor consta da Tabela 7.17.
Tabela 7.16 – Custo de substituição de rede de esgoto em concreto
Descrição Unidade Custo (R$)
Abertura e fechamento de vala m 550,00
Tubo de concreto DN 500 m 203,13
Tubo de concreto DN 600 m 253,44
Tabela 7.17 – Custo dos danos ao sistema de esgotamento
sanitário para os diferentes cenários
Cenário Custo total dos danos ao sistema (R$)
A100 1.016.612,04
A50 989.146,25
A10 960.865,00
B100 0,00
B50 0,00
B10 0,00
D100 697.932,07
D50 695.588,32
D10 669.550,80
S100 1.016.612,04
S50 989.146,25
S10 960.865,00
7.5.1.3 – Danos ao sistema de abastecimento de água
Para aplicação da sistemática proposta foram avaliadas as condições de proteção do
sistema de abastecimento de água. Este sistema apresenta dispositivos de segurança nas
travessias (registros em ambos os lados) não permitindo a perda de água armazenada se
houver o rompimento de alguma das travessias. No que diz respeito à captação, a balsa e
um dos conjuntos motor-bomba têm possibilidade de serem perdidos durante a inundação.
Uma das adutoras tem extensão de 8,0km divididos em três trechos: dois trechos de
aproximadamente 1/3 do comprimento total cada um em ferro fundido e um trecho
intermediário em aço. Os diâmetros variam de 300mm a 250mm e parte desta encontra-se
231
em área alagável. A adutora é composta por duas linhas de 250mm parte em ferro fundido
e parte em aço. O último trecho que chega à estação de tratamento de água é composto por
uma única linha com diâmetro igual a 300mm em ferro fundido. O custo de substituição da
adutora por estimado tomou como base os dados de Teles e Ferreira (2009) conforme pode
ser visto na Tabela 7.18.
Tabela 7.18 – Custo de substituição dos elementos do sistema de abastecimento de água
Descrição Unidade Custo (R$)
Conjunto Motor-bomba10cv un 12.200,00
Adutora de ferro fundido 350mm m 449,00
Adutora de aço 350mm m 432,00
Adutora de ferro fundido 250mm m 390,00
Adutora de aço 250mm m 375,00
Travessia ferro fundido 150mm vão de 12 metros m 937,90
Travessia ferro fundido 100mm vão de 12 metros m 857,93
Para a quantificação das travessias em risco foi analisado a quantidade de pontes passíveis
de possuírem travessias que estavam locadas dentro da mancha de inundação para cada
período de retorno. O custo de substituição de travessias fornecido por Teles (2009) foi
composto considerando os custos de mão-de-obra, materiais e equipamentos para
montagem. Os custos variaram de acordo com o vão da travessia e com o material
constituinte e o diâmetro das travessias podendo ser visto na Tabela 7.18.
Como as travessias de Itajubá contam com sistema de registros laterais para corte da
passagem da água durante a inundação, não se considerou perda da água armazenada. Para
determinar a quantidade de travessias de pequenos rios tomou-se como base o mapeamento
da área inundada e da rede hidrográfica. Pela extensão e pela quantidade de pequenos
cursos de água dentro da mancha de inundação estimou-se a quantidade de travessias em
risco.
O resultado da análise a partir dessas considerações encontra-se na Tabela 7.19.
232
Tabela 7.19 – Custo dos danos ao sistema de abastecimento de água
Cenário Custo total dos danos ao sistema (R$)
A100 1.850.958,60
A50 1.850.958,60
A10 1.636.458,60
B100 0,00
B50 0,00
B10 0,00
D100 1.308.079,30
D50 1.276.879,30
D10 453.979,30
S100 1.850.958,60
S50 1.850.958,60
S10 1.636.458,60
7.5.1.4 – Danos ao sistema de drenagem de águas pluviais
Para estimativa dos danos ao sistema de drenagem de águas pluviais de Itajubá foi
considerado que as redes de drenagem são executadas com tubos de concreto. Essa
consideração partiu da previsão de substituição já iniciada das redes unitárias de material
cerâmico para uma rede separadora com tubos de concreto. Com essa consideração não são
previstos danos à rede propriamente dita.
O cálculo dos danos estimados para esse sistema parte da estimativa do comprimento da
rede dentro da mancha de inundação e da estimativa do número de elementos (bocas-de-
lobo e poços de visita) inseridos no perímetro inundado. A estimativa do comprimento da
rede que fica submersa em caso de inundação foi feito tomando como base a densidade de
rede igual a12,5km/km2 e a partir daí estimou-se o número de elementos da rede que têm
potencial para serem danificados.
Os custos de correção desses elementos tiveram como base a descrição das bocas-de-lobo e
poços de visita no padrão SUDECAP tendo sido referência o caderno de encargos desse
órgão (SUDECAP, 2000). Assim, considerou-se todas as bocas-de-lobo simples em
concreto armado e os trabalhos de correção previstos foram a substituição e recomposição
dos materiais. Para esse serviço foi prevista escavação adicional com remoção do material,
execução dealvenaria de 20 cm e revestimento desta com argamassa, execução
depequenos reaterros, demais serviços e materiais atinentes referentes à correção do
233
pavimento e substituição do quadro e cantoneira de concreto.
Para a correção dos poços-de-visita foi considerado escavação adicional com remoção do
material, a substituição do quadro de concreto, substituição de 20cm de alvenaria do fuste e
recomposição do pavimento. Foi, ainda, considerado que as tampas de poços de visita a
serem substituídas serão em ferro fundido cinzento.
A limpeza da rede considerou todo o comprimento desta na mancha de inundação com
rendimento médio de 80m por hora do equipamento de limpeza ao custo de R$100,00 por
hora, fornecido por Mota (2008) e confirmados por Teles e Ferreira (2009). Os custos
individuais dos elementos citados neste item encontram-se listados na Tabela 7.20 e os
custos dos danos ao sistema estão mostrados na Tabela 7.21.
Tabela 7.20 – Custos de reparo e substituição dos elementos da rede de drenagem
Elemento a corrigir/substituir Custo unitário de correção/substituição (R$)
Boca-de-lobo 413,28
Poço de visita 106,70
Tampa de poço de visita 466,30
Tabela 7.21 – Custo dos danos ao sistema de drenagem de águas pluviais
Cenário Custo total dos danos ao sistema (R$)
A100 417.612,53
A50 409.335,52
A10 341.238,34
B100 0,00
B50 0,00
B10 0,00
D100 297.219,73
D50 291.576,31
D10 235.894,64
S100 417.612,53
S50 409.335,52
S10 341.238,34
7.5.1.5 – Danos ao sistema de distribuição de energia elétrica
A estimativa dos danos ao setor de distribuição de energia elétrica partiu dos seguintes
pressupostos para a distribuição, dentro da mancha de inundação, do quantitativo referente
234
aos medidores:
- os medidores do tipo monofásico foram considerados instalados nas residências das
classes D e E;
- os medidores do tipo bifásico foram considerados instalados nas residências das classes
A, B e C;
- os medidores do tipo trifásico foram considerados instalados em todos os
estabelecimentos comerciais e de serviço.
Os custos relativos aos medidores considerados foram aqueles relatados por França e Silva
(2008) cujos valores foram atualizados para dezembro de 2008. Assim, na Tabela 7.22
encontram-se os valores considerados para o custo individual dos medidores.
Tabela 7.22 – Custo de substituição de medidores
Tipo de medidor Custo unitário de substituição (R$)
Medidor monofásico 24,57
Medidor bifásico 65,89
Medidor trifásico 189,84
Tabela 7.23 – Custo dos danos ao sistema de distribuição de energia elétrica
Cenário Custo total dos danos ao sistema (R$)
A100 485.451,06
A50 396.085,74
A10 250.588,73
B100 0,00
B50 0,00
B10 0,00
D100 247.944,33
D50 235.041,41
D10 202.058,23
S100 485.451,06
S50 396.085,74
S10 250.588,73
7.5.1.6 – Custos relativos ao restabelecimento das condições normais de tráfego e limpeza
de áreas públicas
A estimativa da quantidade de sedimentos gerados para cada cenário para o município de
Itajubá foi obtida tomando como referência o número de edificações situadas no primeiro
pavimento (térreo) das edificações. Para a estimativa do número de domicílios atingidos
235
foi utilizada a relação de domicílios no primeiro pavimento obtida para o cálculo dos danos
às habitações (793 domicílios por km2). Assim o quantitativo do volume de resíduos a ser
removido gerado pelas edificações e associado ao volume de sedimentos encontrados nas
ruas teve seu custo estimado em função do custo para escavar e carregar esse material, e o
custo do transporte do mesmo. Para a estimativa do custo de transporte foi adotada uma
distância de 20km para o descarte.
Os custos aplicados para os trabalhos de remoção de resíduos sólidos e limpeza encontram-
se descritos na Tabela 7.24 e foram estimados tomando por base a planilha de custos da
SUDECAP. A Tabela 7.25 apresenta os valores encontrados para as estimativas dos custos
de limpeza do município para cada cenário.
Tabela 7.24 – Custo da retirada do volume de detritos por m3
Serviço Unidade Custo (R$)
Escavação e carga mecanizada m3 4.02
Transporte (20km) m3 13.80
Custo total da limpeza m3 17,82
Tabela 7.25 – Custos relativos à remoção de resíduos e limpeza pública
Cenário Custo total dos danos ao sistema (R$)
A100 3.902.237,86
A50 3.824.896,20
A10 2.814.689,09
B100 0,00
B50 0,00
B10 0,00
D100 2.777.268,38
D50 2.724.535,44
D10 1.939.837,24
S100 3.902.237,86
S50 3.824.896,20
S10 2.814.689,09
7.5.2 – Custos de implantação e manutenção
Definidas as condições de aplicação para determinação dos danos aos diferentes setores de
infraestrutura urbana, o texto a seguir apresenta a discretização dos demais componentes
236
dos indicadores de custo propostos para cada cenário.
7.5.2.1 – Cenário A
Para o cenário A os custos determinados foram referentes aos custos dos danos aos
diferentes setores de infraestrutura urbana e aos setores habitacional, de comércio e
serviços, seguindo as considerações feitas anteriormente, uma vez que para esse cenário
não há previsão de implantação de nenhuma intervenção para o controle de inundações.
7.5.2.2 – Cenário B
O cenário B é composto pelo barramento do rio Sapucaí 3A do complexo de barragens de
contenção para a região. O indicador de custos para o caso do cenário B será composto
pelos custos de implantação da barragem 3A e pelos custos de manutenção desta. Como a
vazão a ser liberada será de 36 m3/s, não está prevista a ocorrência de danos uma vez que
não haverá extravasamento do escoamento além da calha do rio Sapucaí no trecho da área
urbana de Itajubá.
Custos de implantação
No Relatório no 4 (COPASA, 2001), o custo total da obra de implantação da barragem 3A
definido pelo orçamento efetuado é de R$ 30.360.107,00, obtido considerando obras civis
e equipamentos compreendendo custos para fornecimento, instalação e montagem. Esse
valor foi obtido para o orçamento efetuado em julho de 2001 e foi reajustado para a
dezembro de 2008 com valor correspondente a R$ 60.090.545,38.
Custos de operação e manutenção
Para manutenção da barragem foram previstos a limpeza da área de inundação
correspondente a 192ha com capina uma vez ao ano e o transporte de material para despejo
em área distante até 2km. Foi prevista a visita semanal de um técnico da COPASA
considerando os custos referentes a um dia de trabalho do técnico, do motorista e o
consumo de combustível para efetuar o trajeto.
Alem da inspeção semanal foi considerado ainda, uma inspeção por dois engenheiros para
avaliação das condições do maciço de concreto e das instalações 4 (quatro) vezes ao ano. A
inspeção terá duração de um dia e os custos considerados compreendem o dia de trabalho
dos engenheiros, do motorista do veículo de transporte e de combustível.
237
Os valores correspondentes ao custo de manutenção da barragem foram obtidos tomando
como base a planilha de custos da SUDECAP para dezembro de 2008 e os salários
previstos para o técnico, engenheiros e motoristas. Dessa maneira os custos de manutenção
da barragem 3A considerados no presente estudo encontram-se listados na Tabela 7.26. O
valor presente líquido dos custos de manutenção considerando uma vida útil para o
empreendimento de 30 anos equivale a R$79.473,64, devendo ser adicionado aos custos de
implantação da barragem.
Tabela 7.26 – Custos de manutenção da barragem 3A
Manutenção da barragem Unidade Quantidade
Custo
unitário
(R$)
Custo total (R$)
Capina e transporte de material 1 vez ao
ano m
2 1920000 0,34 652,80
Transporte do material (1 km< DMT <= 2
km) (5m3/ha)
m3 960 2,64 2.534,40
Visita semanal técnico - duração 1 dia dia 52 95,00 4.940,00
Inspeção 4 vezes ao ano dia 4 445,00 1.780,00
Custo de manutenção da barragem (R$) por ano 9.907,20
7.5.2.3 – Cenário D
O cálculo do indicador de custos do cenário 3 envolve os custos de construção e operações
necessárias à implantação dos diques laterais em terra propostos no item 7.2.3. As
dimensões e detalhes construtivos encontram-se apresentados na Figura 7.10. Além dos
custos de implantação, os custos dos danos residuais e os custos de operação compõem o
indicador de custos para este caso.
Custos de implantação
Para a composição dos custos de implantação do dique tomou-se como base o
detalhamento mostrado na Figura 7.10. Os custos relativos aos serviços a serem executados
foram obtidos tomando como base a planilha de custos da SUDECAP para dezembro de
2008. Os custos de implantação do dique adotados encontram-se listados na Tabela 7.27
prevendo a execução de atividades de preparação das margens do rio Sapucaí para as
alterações previstas após a inserção dos diques.
238
Tabela 7.27 – Custo de preparação das margens do rio Sapucaí
Tipo de serviço Unidade Custo unitário
(R$)
Quantidade
(m)
Custo / m
(R$)
Limpeza de margens m2 0,65 7,0 4,55
Concreto de regularização 20cm m3 229,85 1,4 321,79
Revestimento de concreto 30cm m3 268,41 2,1 563,66
Custo total por metro de revestimento 890,00
Para implantação do conjunto dos diques e dos canais laterais estão previstas as atividades
listadas nas Tabelas 7.28e 7.29, sendo que para o canal lateral foi seguido o procedimento
utilizado por Moura (2004) e os respectivos custos atualizados para dezembro de 2008.
Tabela 7.28 – Custo de implementação dos diques laterais em terra
Tipo de serviço Unidade Custo unitário
(R$)
Quantidade
(m)
Custo / m
(R$)
Escavação m3 4,02 13,2 53,06
Base de pedra m3 76,21 13,2 1.005,97
Dreno de areia m3 42,46 6,6 280,24
Transporte de material m3.km 0,69 1422,8 981,73
Carga de material m3 1,13 71,14 80,39
Compactação m3 9,27 71,14 659,47
Concreto de regularização m3 229,85 6,57 1.510,11
Revestimento de concreto m3 268,41 3,285 881,73
Grama batatais em placas m2 5,30 12,65 67,05
Custo por metro linear de dique 7.299,75
Tabela 7.29 - Custo de implantação de canal em concreto (Moura, 2004)
Tipo de serviço Unidade Custo unitário (R$) Quantidade (m) Custo total (R$)
Escavação m3 3,49 43,52 151,88
Enrocamento m3 76,21 4,08 310,94
Concreto de regularização m3 229,85 1,36 312,60
Concreto 25 MPa m3 268,41 4,08 1.095,11
Dreno m 75,82 2,00 151,64
Escoramento m2 88,74 8,00 709,92
Forma m2 26,74 8,00 213,92
Grama m2 5,30 5,41 28,67
Armação kg 6,21 291,43 1.809,77
Total por metro linear de canal
4.784,45
Compõem os custos de implantação dos diques a remoção das pontes instaladas no trecho
239
onde o dique será colocado e a remoção definitiva da população que habita as áreas laterais
inseridas na faixa de domínio do dique.
Para a substituição das pontes o valor estimado por Oliveira (2009) incluindo a retirada das
pontes antigas e a inserção de novas pontes de concreto, é em média R$2.000,00 por m2 de
ponte. Para a estimativa do custo de substituição das pontes foi adotada uma largura de 12
metros para cada uma delas e o comprimento das mesmas foi obtido pela largura do rio
Sapucaí na seção onde as mesmas estão inseridas. O posicionamento das pontes não será
alterado e os respectivos custos de substituição encontram-se descritos na Tabela 7.30.
Tabela 7.30 – Custo de substituição das pontes sobre o rio Sapucaí no trecho do dique em
Itajubá.
Substituição das pontes do rio Sapucaí quantidade (m)
Ponte seção 16.1 50,00
Ponte seção 11.5 53,00
Ponte seção 9.5 75,00
Ponte seção 8.5 82,00
Ponte seção 7.5 90,00
Comprimento total de pontes (m) 350,00
Custo de ponte de concreto por m2 (R$) 2.000,00
Largura estimada (m) 12,00
Custo total de substituição das pontes no trecho do dique (R$) 8.400.000,00
Já para a indenização dos lotes a serem desapropriados foi feita uma pesquisa junto a 3
(três) imobiliárias de Itajubá e o valor médio informado do custo por metro quadrado de
lotes com construção em padrão médio de acabamento é de R$400,00. De acordo com a
área a ser desapropriada identificada no item 7.2.3, o custo total de indenização é de
R$31.997.048,00.
Custos de operação e manutenção
Os custos de manutenção se referem à limpeza do canal lateral e a recuperação da
superfície gramada e do concreto e armadura do revestimento dos diques e canais. Os
custos de recuperação da superfície gramada e do concreto foram definidos baseados no
recomendado por Moura (2004). Os valores constantes para a execução de cada atividade
foram obtidos da planilha de custos da SUDECAP e constam da Tabela 7.31.
O cálculo do valor presente líquido dos custos de manutenção do dique e canal lateral
240
foram obtidos considerando uma vida útil de 30 anos. Esse valor corresponde a
R$5.673.567,94
Tabela 7.31 – Custos de manutenção do dique e canal lateral
Serviço Unidade Custo unitário
(R$) Quantidade
Custo por metro (R$)
Canal
Limpeza 2 vezes ao ano 70,03
Recuperação do concreto e armaduras (0,1% ao ano)
m2 21,10 0,013 0,27
Faixa gramada Recuperação de 1% ao ano
m2 5,30 0,13 0,69
Dique
Recuperação do concreto e armaduras (0,1% ao ano)
m2 21,10 0,024 0,51
Grama (substituição de 1% ao ano) m2 5,30 0,24 1,27
Custo por metro linear 72,77
7.5.2.4 - Cenário S
O sistema de alerta previsto para atender o município de Itajubá já foi descrito no item
7.2.4 anterior. Para a determinação do indicador de custo desta medida estão previstos os
custos de instalação da parte física do sistema, os custos de manutenção e operação do
mesmo além dos custos dos danos residuais em função da antecedência do alerta.
Custo de instalação
A estimativa o número de equipamentos e seus respectivos custos foi feita a partir das
informações disponibilizadas por Nascimento et al. (2008) assim como o orçamento da
instalação da rede de monitoramento mostrada na Tabela 7.32. O levantamento de custos
apresentado na Tabela 7.32, é composto da aquisição de equipamentos para medição de
chuva e vazão, alimentação de energia, aquisição de materiais e equipamentos para
recepção, tratamento e transmissão dos dados com uma antecipação prevista para o alerta
de 12 horas.
Tabela 7.32 – Estimativa de custos de instalação da rede de monitoramento hidrológico
para o rio Sapucaí no município de Itajubá
Tipo Custo Unitário (R$) Número de
estações
Sub-total
(R$) Equipamento Instalação
Pluviométrica 7.000,00 2.000,00 5 45.000,00 Fluviométrica 10.000,00 10.000,00 7 140.000,00
Computadores, móveis e materiais de escritório 20.000,00 20.000,00
Custo total da rede telemétrica 205.000,00
241
Custos de manutenção e operação
Para a determinação dos custos de manutenção e operação do sistema de alerta foi definido
um salário mensal para o operador e um custo mensal para as atividades diárias de
manutenção de um escritório e operação dos equipamentos de recepção e transmissão de
dados. Além destes, os custos mensais têm como objetivo, também, a previsão da
manutenção dos equipamentos de campo diluídos ao longo dos meses. Os valores adotados
para este item são os mostrados na Tabela 7.33.
Tabela 7.33 – Custo de operação e manutenção do sistema de alerta
Atividade Unidade Custo mensal (R$)
Operador R$ 1.500,00
Manutenção (escritório, equipamentos) R$ 1.250,00
Total manutenção por mês (R$) 2.750,00
Total manutenção por ano (R$) 33.000,00
O valor presente líquido dos custos de manutenção e operação do sistema de alerta para o
período de 30 anos é R$ 264.719,60.
7.6 – CONSIDERAÇÕES PARCIAIS
Neste capítulo foi aplicada a sistemática proposta incluindo a sistemática de avaliação de
danos à infraestrutura e a sistemática de análise desempenho-custo.
A aplicação da sistemática de avaliação de danos permitiu a obtenção dos custos dos danos
em valores monetários em cada período de retorno para cada alternativa de controle de
inundações para o município de Itajubá.
No que diz respeito à análise de desempenho, a variação dos pesos conforme a abordagem
adotada possibilitou a avaliação da robustez da metodologia proposta.
Os resultados e as conclusões obtidas por essa análise encontram-se descritos nos
Capítulos 8 e 9 do presente documento assim como a análise dos resultados obtidos na
avaliação dos danos à infraestrutura urbana em relação aos demais custos considerados.
242
8.0 – ANÁLISE DOS RESULTADOS
Após a aplicação da sistemática proposta nos Capítulos 5 e 6 do presente estudo à área
urbana do município de Itajubá, nesse tópico serão apresentados os resultados obtidos com
os comentários a respeito dos mesmos e a sua análise.
8.1 – MODELAGEM APLICADA
Os resultados obtidos na modelagem hidráulica e de uso do solo para os cenários
analisados para o município de Itajubá mostraram que há uma variação muito pequena
entre as superfícies inundadas para os períodos de retorno aplicados ao estudo. Os
resultados encontrados mostram o potencial para geração de inundações na região urbana
de Itajubá.
A Tabela 8.1 mostra que para a vazão de período de retorno de 100 anos igual a 394 m3/s,
a mancha de inundação prevista para o município de Itajubá equivale a 46,25% da área
urbana delimitada para o município. Para um período de retorno de 50 anos há uma
redução na vazão de 9,39% e a mancha de inundação prevista é de 45,33% da área urbana.
Assim, quase não há diferença entre a mancha de inundação para esses dois períodos de
retorno já que a redução da mancha é de somente 1,98%. A diferença existente para os dois
maiores períodos de retorno analisados ocorrerá praticamente apenas nas alturas de
submersão. Já para o período de retorno de 10 anos há uma redução na vazão de 31,98%
passando de 394 m3/s para 268m
3/s e a mancha de inundação para este caso equivale a
37,79% da área urbana delimitada, com uma redução em relação à mancha de inundação
para o maior período de retorno de 18,29%.
Tabela 8.1 – Áreas das superfícies ocupadas pelas manchas de inundação para os cenários
Identificação Superfície ocupada (km2) Taxa da área inundada (%)
Área urbana de Itajubá 24,00 ---
Área inundada para A100 11,10 46,25
Área inundada para A50 10,88 45,33
Área inundada para A10 9,07 37,79
Área inundada para D100 7,90 32,92
Área inundada para D50 7,75 32,29
Área inundada para D10 6,27 26,13
Para os cenários com a implantação dos diques as áreas ocupadas pelas manchas de
243
inundação para cada período de retorno variaram de 26,13 a 32,92% com os mesmos
intervalos de variação de vazão citados nos dois parágrafos anteriores.
Não estão apresentados os resultados de variação das manchas de inundação para o cenário
B uma vez que com a solução adotada neste cenário não há previsão de inundação e para o
cenário S, as manchas de inundação são equivalentes às encontradas para o cenário A.
8.2 – INDICADORES DE VULNERABILIDADE
A análise do desempenho de cada cenário aplicado ao estudo de caso foi feita utilizando o
índice de desempenho determinado pelo método TOPSIS proposto no item 6.5 para os
indicadores de vulnerabilidade. De acordo com os resultados obtidos e apresentados na
Tabela 7.10, houve pouca ou nenhuma variação nesse índice em um mesmo cenário para
os diferentes períodos de retorno considerados na análise. As maiores diferenças
observadas ocorreram para os cenários A e S (atual e sistema de alerta) para a abordagem
social. Para o cenário B (barragem) não houve variação no índice de desempenho para os
diferentes períodos de retorno considerados em nenhuma das abordagens analisadas.
A Figura 8.1 apresenta os resultados das alterações nos índices de desempenho para cada
cenário tomando como base os pesos obtidos pela média. Conforme apresentado na Figura
8.1 quando foi dada ênfase dos pesos na abordagem ambiental, em todos os cenários
analisados houve redução nos índices de desempenho com variações entre 39 a 52%. As
menores variações neste índice foram obtidas para o cenário B (barragem) com uma
redução de 39% para os três períodos de retorno analisados. As maiores variações
observadas foram obtidas para o cenário D (diques) cujas reduções no índice de
desempenho foram de 52% para os três períodos de retorno.
Para os pesos da abordagem social houve uma melhoria no desempenho de todos os
cenários com variações de 12 a 52% superiores ao desempenho quando aplicada a média
dos pesos. As menores variações observadas ocorreram para o cenário B com um
desempenho 17% superior ao da média, e as maiores variações observadas ocorreram para
o cenário D, para o qual houve uma melhoria no desempenho em relação à média de 48 e
52%.
Para a abordagem técnica foi observada uma queda no desempenho de 5% para o cenário
244
B e de 21 e 23% para o cenário D, enquanto que para os cenários A e S houve uma
melhoria no desempenho de 13 a 20% sobre o desempenho obtido na aplicação da média
dos pesos. Esses resultados podem ser vistos na Figura 8.1.
Figura 8.1 – Porcentagem de alteração no desempenho dos cenários para cada aspecto
tomando como base a média dos pesos
A maior parte dos indicadores propostos analisa a vulnerabilidade da área em estudo por
meio de informações objetivas obtidas a partir da modelagem hidráulica conjugada com
características físicas e de uso do solo. Mesmo que a determinação dos indicadores seja
feita a partir de análises qualitativas, com exceção do indicador que trata das alterações na
morfologia fluvial (IMF), todos os demais partem de uma ótica objetiva para sua
determinação.
Para verificação da influência de variações do indicador IMF resultante de visões
diferenciadas entre os analistas para as intervenções efetuadas para uma mesma área foi
executada uma análise de sensibilidade para este indicador. Foi alterado o valor desse
indicador para o cenário D para o qual ele teve o pior desempenho variando de -7 para +7 e
1222 25
17 17 17
48 52 52
1222 25
A100 A50 A10 B100 B50 B10 D100 D50 D10 S100 S50 S10
Abordagem Social
-39 -41 -40 -39 -39 -39
-52 -52 -52
-39 -41 -40
A100 A50 A10 B100 B50 B10 D100 D50 D10 S100 S50 S10
Abordagem Ambiental
20 16 13
-5 -5 -5-21 -21 -23
20 16 13
A100 A50 A10 B100 B50 B10 D100 D50 D10 S100 S50 S10
Abordagem Técnica
245
de -7 para +1. As alterações efetuadas ocasionaram, na primeira situação, uma melhora no
desempenho do cenário que variou de 2 a 10% com os pesos da média, e nas abordagens
social e técnica. O melhor desempenho foi observado para a abordagem ambiental, cuja
variação em relação ao valor do indicador aplicado inicialmente ficou em torno de 150%
maior. Essa variação melhoraria sobremaneira o desempenho do indicador, mas ainda
assim o desempenho do mesmo só superaria o desempenho dos demais cenários para a
abordagem ambiental. Variando o valor do indicador de -7 para +1 não há alteração na
ordem de preferência de desempenho para os cenários em nenhuma das abordagens
avaliadas.
O cenário D teve o pior desempenho dos quatro cenários analisados em todos as
abordagens adotadas. Melhorias no desempenho deste só podem ocorrer com a
implantação de medidas complementares que reduzam os impactos da introdução dos
diques na área.
8.3 – INDICADORES DE CUSTO
Após a aplicação da sistemática e a estimativa dos custos envolvidos na introdução dos
cenários propostos para o município de Itajubá a Tabela 8.2 apresenta um resumo dos
valores encontrados para cada setor. Os custos dos danos em reais encontrados são a
medida utilizada na comparação dos mesmos.
Tabela 8.2 – Resumo dos custos aplicados ao município de Itajubá
Custos
Cenários
Implantação e
manutenção (R$)
Danos à
infraestrutura
urbana (R$)
Danos às
residências (R$)
Danos ao
comércio e
serviços (R$)
Total dos custos
(R$)
A100 0,00 16.401.581,13 105.017.629,23 118.283.887,69 23.9703.098,05
A50 0,00 15.664.887,00 92.202.814,89 105.149.010,66 213.016.712,55
A10 0,00 13.213.129,26 73.281.970,71 66.102.803,74 152.597.903,71
B100 60.170.019,02 0,00 0,00 0,00 60.170.019,02
B50 60.170.019,02 0,00 0,00 0,00 60.170.019,02
B10 60.170.019,02 0,00 0,00 0,00 60.170.019,02
D100 163.516.939,70 11.178.864,20 65.869.730,22 36.188.217,03 276.753.751,15
D50 163.516.939,70 10.937.236,02 63.414.140,41 33.212.793,71 271.081.109,84
D10 163.516.939,70 8.485.764,81 51.918.429,36 20.050.304,22 243.971.438,09
S100 469.719,60 16.401.581,13 73.512.340,46 82.798.721,38 173.182.362,57
S50 469.719,60 15.664.887,00 64.541.970,42 73.604.307,46 154.280.884,49
S10 469.719,60 13.213.129,26 51.297.379,50 46.271.962,62 111.252.190,98
246
No que diz respeito aos custos de implantação e manutenção, estes são fixos para cada tipo
de intervenção, dentro de uma visão realista de um trabalho efetivo de dimensionamento de
medidas de controle de inundação. Dessa forma, a estimativa de custos foi realizada para
alternativas de controle previstas para atender um período de retorno de 100 anos. Dentre
os três cenários com a previsão de intervenções para a mitigação dos danos decorrentes de
inundações, aquele que apresentou o maior valor relacionado foi o cenário D, sendo
seguido do cenário B com valor equivalente a 36,80% do valor encontrado para o cenário
D, e do cenário S equivalente a 0,29% dos custos de implantação e manutenção do cenário
D.
Do total dos danos encontrados, os danos à infraestrutura urbana para os cenários em
análise ficaram compreendidos entre 6,84% para o cenário A para um período de retorno
de 100 anos até 11,93% para o cenário S para período de retorno de 10 anos, conforme
pode ser visto na Figura 8.2. No cenário S, para todos os períodos de retorno, os danos à
infraestrutura continuaram os mesmos que na situação do cenário A, já que a redução dos
danos neste cenário se limita à redução da exposição de bens existentes no interior das
edificações do cenário A.
Os danos à infraestrutura urbana tiveram um impacto maior sobre os cenários D e S que
em relação ao cenário A. Isso é decorrente da redução dos danos observada para os demais
setores com a implantação dos cenários, o que dependendo da situação, não tem grande
interferência na infraestrutura urbana. Para o cenário B não há danos uma vez que o
escoamento fica inteiramente contido na calha do rio.
Os resultados apresentados na Figura 8.2 mostram uma proporção bem próxima dos danos
às residências e dos setores de comércio e serviços nos cenários A e S. Para os setores de
comércio e serviços há uma redução do montante de danos na medida em que é reduzido o
período de retorno da análise, enquanto que para as residências, essa relação é inversa.
No que diz respeito à infraestrutura urbana, quanto menor o período de retorno, maiores
são os danos relativos determinados, o que pode ser justificado pelo fato de que logo que o
escoamento sai da calha do rio já se iniciam alguns dos danos à infraestrutura mesmo antes
de a água atingir os demais setores.
247
Figura 8.2 – Porcentagem relativa dos danos aos diferentes setores para os cenários
Em relação à infraestrutura urbana, a distribuição das proporções dos danos entre os
sistemas avaliados é o mostrado na Figura 8.3. O sistema responsável pela maior parte dos
danos é o sistema viário que é responsável por parcelas dos danos de 53% até 59% para a
situação em análise, sendo seguido do sistema de limpeza (gestão de resíduos sólidos). Os
setores com menores volumes de danos em relação aos danos à infraestrutura urbana são os
sistemas de drenagem de águas pluviais e distribuição de energia elétrica, com variações de
2 a 3 % sobre o montante dos danos à infraestrutura urbana. Os setores de esgotamento
sanitário e abastecimento de água apresentaram parcelas que variaram de 6 a 8% e 5 a 12%
respectivamente.
A Figura 8.4 apresenta as reduções observadas nos danos a cada setor do município de
Itajubá em relação ao cenário atual. A redução de danos com a introdução do cenário B foi
a melhor observada para o município, já que não há previsão de danos a nenhum dos
setores tratados. A introdução do cenário D ocasionou uma redução nos danos totais que
variou de 47,28% a 52,76%, enquanto que para a introdução do cenário S, a porcentagem
de redução nos danos foi quase a mesma para os três cenários com variações de 27,40 a
248
27,95%.
Figura 8.3 – Distribuição dos danos entre os sistemas de infraestrutura urbana em cada
cenário
Em relação à infraestrutura urbana, o cenário D foi responsável por uma redução de danos
com valores variando de 30,18 a 35,78%. Para este mesmo cenário, as reduções sobre os
danos ao setor habitacional ficaram no intervalo compreendido entre 29,15 e 37,28%, para
o setor de comércio e serviços a redução dos danos ficou no intervalo compreendido entre
69,41 e 69,67%, mostrando um resultado melhor no que diz respeito à geração de danos do
viário53%
esgoto6%
água11%
drenagem3%
energia2%
limpeza24%
A100
viário54%
esgoto6%
água11%
drenagem3%
energia2%
limpeza24%
D100
viário53%
esgoto6%
água11%
drenagem3%
energia2%
limpeza24%
S100
viário54%
esgoto6%
água11%
drenagem3%
energia2%
limpeza24%
A50
viário54%
esgoto6%
água11%
drenagem3%
energia2%
limpeza24%
D50
viário54%
esgoto6%
água11%
drenagem3%
energia2%
limpeza24%
S50
viário55%
esgoto7%
água12%
drenagem3%
energia2%
limpeza21%
A10
viário59%
esgoto8%
água5%
drenagem3%
energia2%
limpeza23%
D10
viário55%
esgoto7%
água12%
drenagem3%
energia2%
limpeza21%
S10
249
cenário D em relação ao cenário S.
Analisando a redução das vazões para cada período de retorno, uma redução de 9,39%
sobre as vazões equivalentes aos períodos de retorno de 100 e 50 anos obteve-se um
montante de danos reduzido em 11,13%. Para a redução nas vazões dos períodos de
retorno de 100 para 10 anos da ordem de 31,98% há uma redução no montante dos danos
de 36,34%.
Figura 8.4 – Porcentagem de redução dos danos para os cenários em relação ao cenário
atual para cada um dos setores avaliados
250
Analisando as variações na extensão das manchas de inundação e na redução de danos,
especificamente à infraestrutura urbana, pode-se afirmar que a redução de danos é
ligeiramente superior ao recuo observado, em porcentagem, da mancha de inundação entre
os períodos de retorno analisados. Além disso, o cenário S não apresenta redução adicional
a este setor. A ilustração dos valores encontrados para a comparação entre as reduções
observadas nas manchas de inundação e na redução de danos pode ser visualizada na
Figura 8.5.
Tabela 8.5 – Comparação entre as reduções observadas nas manchas de inundação e nos
danos à infraestrutura urbana para cada cenário
A Figura 8.6 apresenta a distribuição dos danos à infraestrutura urbana para cada sistema
avaliado em todos os períodos de retorno utilizados em relação aos danos diretos aos
demais setores avaliados. Destacam-se nessa análise os danos ao sistema viário,
responsável pelas maiores proporções dos danos estimados com uma variação de 3,95% no
cenário A100 para 7,39% para o cenário S10. Os sistemas responsáveis pelas menores
proporções dos danos foram os sistemas de distribuição de energia elétrica e drenagem de
águas pluviais com variações bastante próximas entre os cenários analisados (de 0,18% a
0,35%).
4.49
19.44
100.00
100.00
100.00
31.84
33.32
48.26
4.49
19.44
0.00
1.98
18.29
100.00
100.00
100.00
28.83
30.18
43.51
0.00
1.98
18.29
A100
A50
A10
B100
B50
B10
D100
D50
D10
S100
S50
S10
Redução da superfície inundada para cada cenário (%)
Redução dos danos em função da redução da superfície inundada (%)
251
Figura 8.6 – Proporção dos danos a cada sistema da infraestrutura urbana em relação ao
total dos danos diretos aos setores habitacional, comercial e de serviço
Uma análise dos custos das intervenções e dos danos distribuídos para a população da área
urbana de Itajubá é apresentada na Tabela 8.3. Os resultados mostram que a intervenção
com o menor custo por habitante é o sistema de alerta (cenário S), sendo seguida da
barragem (cenário B) e por último, com maior valor relacionado por habitante, a solução
pelos diques laterais (cenário D).
Em relação aos danos, executando a mesma análise e distribuindo os custos dos mesmos
pela população da zona urbana de Itajubá, o melhor resultado é o apresentado pelo cenário
B que não apresenta custos dos danos associados. Para os demais cenários, os valores
relacionados por habitante aumentam conforme o período de retorno analisado ficando em
intervalos de R$971,67 a R$1367,59 para o cenário D, de R$1337,95 a R$2085,90 para o
cenário S e de R$1842,97 a R$2894,96 para o cenário A.
viário7.39%
esgoto0.98%
água1.68%
drenagem0.35%
energia0.26%
limpeza2.88%
S10
viário6.26%
esgoto0.72%
água1.34%
drenagem0.30%
energia0.29%
limpeza2.77%
S50
viário5.64%
esgoto0.65%
água1.18%
drenagem0.27%
energia0.31%
limpeza2.50%
S100
viário6.92%
esgoto0.93%
água0.63%
drenagem0.33%
energia0.28%
limpeza2.70%
D10
viário6.38%
esgoto0.72%
água1.32%
drenagem0.30%
energia0.24%
limpeza2.82%
D50
viário6.15%
esgoto0.68%
água1.28%
drenagem0.29%
energia0.24%
limpeza2.72%
D100
viário5.17%
esgoto0.69%
água1.17%
drenagem0.24%
energia0.18%
limpeza2.02%
A10
viário4.38%
esgoto0.50%
água0.94%
drenagem0.21
energia0.20
limpeza1.94%
A50
viário3.95%
esgoto0.46%
água0.83%
drenagem0.19%
energia0.22%
limpeza1.75%
A100
252
Tabela 8.3 - Custos dos cenários por habitante da zona urbana do município de Itajubá
Cenário Custo das intervenções (R$) Custo dos danos (R$) Custo da solução (R$)
A100 0,00 2894,96 2894,96
A50 0,00 2572,67 2572,67
A10 0,00 1842,97 1842,97
B100 726,69 0,00 726,69
B50 726,69 0,00 726,69
B10 726,69 0,00 726,69
D100 1974,84 1367,59 3342,44
D50 1974,84 1299,08 3273,93
D10 1974,84 971,67 2946,51
S100 5,67 2085,90 2091,57
S50 5,67 1857,62 1863,30
S10 5,67 1337,95 1343,63
A análise dos custos das soluções propostas distribuídos pela população da zona urbana de
Itajubá mostrou que a solução que, em termos financeiros, apresenta menor valor
relacionado por habitante é o cenário B, uma vez que o mesmo só apresenta os custos
relacionados às intervenções. Para os demais cenários, os valores são variáveis dependendo
do período de retorno da análise, apresentando os melhores resultados após o cenário B, o
cenário S com valores variando de R$1343,63 a 2091,57, sendo seguido do cenário A com
valores variando de R$1842,97 a R$2894,96 e por último, apresentando maior valor
relacionado por habitante, o cenário D com valores variando de R$2946,51 a R$3342,44.
8.4 – ANÁLISE DESEMPENHO-CUSTO
Após o cálculo dos valores dos custos de cada cenário foi calculado o índice de custo
conforme descrito no item 6.8 para cada situação a fim de proceder a análise desempenho
versus custo. A aplicação do conceito de Pareto e o traçado dos gráficos de Pareto para as
situações analisadas permitiram a visualização do comportamento de cada cenário em
relação à situação mais ou menos favorável e seu desempenho em relação aos custos.
A Tabela 8.4 apresenta um resumo dos índices de desempenho e dos índices de custo
obtidos para cada cenário utilizando as médias dos pesos para a obtenção dos índices de
desempenho. Pelo método utilizado a opção mais próxima da ideal é aquela que, no
gráfico, encontra-se mais próxima ao canto superior direito, e a mais próxima da solução
anti-ideal é aquela que encontra-se mais próxima ao canto inferior esquerdo do mesmo.
Considerando os resultados dos índices de desempenho pela média dos pesos apresentados
na Tabela 8.4 e pela Figura 8.7, em relação aos cenários A e S para os períodos de retorno
253
de 100 e 50 anos não foi expressiva a diferença de desempenho obtida. Já o cenário D
apresentou um desempenho bem abaixo dos dois últimos cenários citados.
Tabela 8.4 – Análise desempenho – custo pela média dos pesos
Figura 8.7 – Gráfico de Pareto para a média dos pesos
A10
B10
D10
S10A50
B50
D50
S50A100
B100
D100
S100
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Índ
ice
de
Des
emp
enh
o
Índice de Custo
Identificação Índice de desempenho Índice de custo
A100 0,49 0,78
B100 0,64 3,12
D100 0,29 0,68
S100 0,49 1,08
A50 0,51 0,82
B50 0,64 2,90
D50 0,29 0,64
S50 0,51 1,13
A10 0,52 0,93
B10 0,64 2,36
D10 0,31 0,58
S10 0,52 1,28
254
Com relação aos cenários A e S, os índices de desempenho de ambos são os mesmos. O
que define a situação mais ou menos próxima da ideal, neste caso, é o índice de custos
determinado para cada cenário. Nesse sentido, dentre os dois cenários considerados,
apresenta uma solução mais próxima da ideal a solução apresentada pelo cenário S em
todos os períodos de retorno avaliados.
A mesma análise foi feita tomando como base as diferentes abordagens adotadas. Os
resultados encontrados para essa análise estão demonstrados nas Tabelas de 8.5 a 8.7 e nas
Figuras 8.8 a 8.10.
Para a abordagem relacionada ao meio ambiente foram encontrados os resultados
apresentados na Tabela 8.5 e na Figura 8.8. Para essa abordagem os quatro cenários
sofreram uma queda de desempenho. Apesar da redução da distância entre os resultados
obtidos para os quatro cenários, foi confirmada a solução apresentada para a análise pela
média dos pesos. O cenário B foi o que ficou mais perto da solução ideal e o cenário D o
mais próximo da anti-ideal.
Tabela 8.5 - Análise desempenho – custo pela abordagem ambientalista
Identificação Índice de desempenho Índice de custo
A100 0,30 0,78
B100 0,39 3,12
D100 0,14 0,68
S100 0,30 1,08
A50 0,30 0,82
B50 0,39 2,90
D50 0,14 0,64
S50 0,30 1,13
A10 0,31 0,93
B10 0,39 2,36
D10 0,15 0,58
S10 0,31 1,28
255
Figura 8.8 – Gráfico de Pareto para a abordagem ambientalista
Adotando-se a abordagem social foi observada uma melhoria no comportamento de todos
os cenários utilizados na análise. Assim como nas situações apresentadas anteriormente há
a confirmação da solução definida para o cenário B como a mais próxima da solução ideal
e a do cenário D como a solução mais distante da ideal. O comportamento dos cenários
nessa abordagem é bastante semelhante aos comportamentos observados nos dois casos
anteriores onde os cenários A, D e S encontram-se bem próximos, tendo destaque no
gráfico o cenário B. Os resultados obtidos para essa análise podem ser vistos na Tabela 8.6
no gráfico da Figura 8.9.
Tabela 8.6 - Análise desempenho – custo pela abordagem social
Identificação Índice de desempenho Índice de custo
A100 0,55 0,78
B100 0,75 3,12
D100 0,43 0,68
S100 0,55 1,08
A50 0,62 0,82
B50 0,75 2,90
D50 0,44 0,64
S50 0,62 1,13
A10 0,65 0,93
B10 0,75 2,36
D10 0,47 0,58
S10 0,65 1,28
A10
B10
D10
S10A50
B50
D50
S50A100
B100
D100
S100
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Índ
ice
de
De
sem
pen
ho
Índice de Custo
256
Figura 8.9 – Gráfico de Pareto para a abordagem social
Adotando-se a ponderação especificada para a abordagem técnica para análise
desempenho-custo observa-se, mais uma vez, a confirmação dos resultados obtidos nas três
primeiras análises efetuadas: a solução mais próxima da ideal é a apresentada pelo cenário
B e a solução mais distante da solução ideal é a apresentada pelo cenário D. Os resultados
nessa análise estão dispostos na Tabela 8.7 e na Figura 8.10.
Tabela 8.7 - Análise desempenho – custo pela abordagem técnica
Identificação Índice de desempenho Índice de custo
A100 0,59 0,78
B100 0,61 3,12
D100 0,23 0,68
S100 0,59 1,08
A50 0,59 0,82
B50 0,61 2,90
D50 0,23 0,64
S50 0,59 1,13
A10 0,59 0,93
B10 0,61 2,36
D10 0,24 0,58
S10 0,59 1,28
A10
B10
D10
S10A50
B50
D50
S50
A100
B100
D100
S100
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Índ
ice
de
De
sem
pen
ho
Índice de Custo
257
Um pouco diferenciado dos resultados anteriores ocorreu um distanciamento entre os
resultados obtidos para os cenários A, D e S evidenciando a menor aptidão do cenário D
para a solução dos problemas relacionados às inundações para a área urbana de Itajubá de
acordo com as premissas estabelecidas.
Figura 8.10 – Gráfico de Pareto para abordagem técnica
Os resultados da análise desempenho-custo para os cenários definidos para o município de
Itajubá a partir das ênfases dadas nos pesos relativos às quatro abordagens na análise
apresentaram o mesmo resultado final. Algumas alterações na configuração dos resultados
definiram uma maior ou menor proximidade no comportamento dos cenários A, D e S de
acordo com a abordagem adotada, mas a configuração final obtida para as premissas da
metodologia proposta sugerem a adoção do cenário B para a solução dos problemas de
inundações no município. A segunda opção seria a apresentada pelo cenário S sendo
seguida da opção do cenário A. A última solução e mais próxima da anti-ideal conforme o
método é a solução apresentada pelo cenário D.
A10 B10
D10
S10A50 B50
D50
S50
A100
B100
D100
S100
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
Índ
ice
de
De
sem
pen
ho
Índice de Custo
258
9.0 – CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
O objetivo do presente estudo foi o de contribuir para o planejamento de áreas urbanas
sujeitas a inundações por meio da proposição de uma ferramenta de auxílio à decisão que
incorpore elementos além da abordagem tradicional do problema, contemplando os
aspectos ambientais, sociais, de saúde pública e dos danos decorrentes das inundações e da
introdução de medidas de controle no contexto da zona urbana inundável.
A ferramenta proposta se baseia na utilização de indicadores como elemento para avaliar o
comportamento de cenários para o controle de inundações e para a seleção de alternativas
de controle. A escolha deste instrumento para tratar a questão foi decorrente das
potencialidades do mesmo em agregar informações de diferentes naturezas.
Para atingir os objetivos formulados adotou-se a construção de um referencial teórico
focado no contexto da ocorrência de inundações em áreas urbanas e no impacto da
introdução das medidas alternativas. A partir desse referencial teórico foi possível
estabelecer diretrizes para a aplicação de medidas de controle de inundações a partir de
características físicas e de ocupação, definir a escala de atuação das mesmas e identificar,
dentre as metodologias disponíveis, aquelas que atendessem aos objetivos formulados para
a pesquisa.
A construção da sistemática proposta se baseou na perspectiva do planejador buscando
atender às necessidades do planejamento em nível municipal ou de sub-bacia ao idealizar
uma ferramenta de fácil aplicação e compreensão. Partindo dessa análise, as conclusões ao
final do trabalho estão descritas a seguir, sendo ulteriormente apresentadas algumas
perspectivas.
9.1 - CONCLUSÕES
9.1.2 - Sistemática de avaliação de danos à infraestrutura urbana
Uma vertente do trabalho que pode ser considerada como contribuição original no processo
de avaliação de danos diretos decorrentes de inundações em áreas urbanas foi a elaboração
da sistemática de avaliação danos à infraestrutura. A execução dessa etapa do trabalho
buscou preencher uma das lacunas existentes no que diz respeito à análise financeira
259
relacionada à seleção de soluções para minimização dos impactos das inundações em
regiões urbanas. Ao incluir este aspecto na análise, procurou-se estabelecer uma
sistemática que pudesse ser aplicada de maneira geral desde que alguns elementos
metodológicos sejam definidos a priori. A sistemática proposta, ainda que não possa ser
considerada exaustiva, poderá contribuir para a melhoria da avaliação de danos decorrentes
de inundações em trabalhos futuros.
Em se tratando das dificuldades, o principal empecilho para estabelecimento da sistemática
de avaliação de danos à infraestrutura urbana foi a obtenção de informações para subsidiar
o seu desenvolvimento. São vários os sistemas envolvidos nessa proposta de avaliação e os
dados necessários para sua construção normalmente não são catalogados após os eventos
de inundação. Quando existem informações disponíveis, estas são soltas não sendo
passíveis de correlação com os parâmetros das precipitações e das inundações, o que
prejudica a ligação dos danos ocorridos aos eventos.
A pulverização das atividades de manutenção e reparo dos danos inseridas nos contratos de
prestação de serviço dificulta consideravelmente a coleta dos dados e, muitas vezes,
impossibilita a contabilização dos seus custos.
Deve-se destacar, no processo de aquisição de dados para a elaboração da sistemática, o
processo de execução de entrevistas com representantes de concessionárias de serviços
públicos e, principalmente, com técnicos que atenderam às necessidades pós-cheia. Outro
aspecto interessante é que durante as entrevistas é possível vivenciar um pouco das
angústias da população durante os eventos e perceber as limitações e as necessidades das
concessionárias e órgãos públicos durante os desastres.
A base da proposição da sistemática foram as entrevistas juntamente com os documentos
de avaliação de danos (AVADAN) fornecidos pela Defesa Civil. As informações mais
ricas do processo foram obtidas por esses dois instrumentos. Os AVADAN foram fonte
importante de consulta para a elaboração da sistemática, se não por definir o método de
aplicação, mas por permitir a confirmação dos dados coletados nas entrevistas. Apesar de
não trazer o detalhamento necessário para a elaboração da sistemática, esses documentos
foram utilizados durante todo o processo.
260
Uma grande dificuldade diz respeito ao levantamento de informações nos órgãos das
prefeituras. No processo de coleta de dados efetuado nos municípios do sul de Minas
Gerais apenas uma das prefeituras contatadas possuía relatório sobre inundações passadas:
a prefeitura de Pouso Alegre e o relatório da cheia de 2000. Ficou evidenciada a
descontinuidade de ações com mudanças de governos municipais e a falta de compromisso
com a manutenção de documentos produzidos por governos anteriores.
Não foi possível estabelecer correlações que permitissem a inclusão para uma avaliação
geral dos danos diretos em estruturas tais como pontes, bueiros e canais, na sistemática de
avaliação de danos proposta. A aleatoriedade com que ocorrem esses danos não permitiu a
sua contabilização com os dados e relatos disponíveis.
O resultado final dessa etapa do trabalho foi a proposição de uma sistemática de avaliação
de danos que parte das características do sistema instalado e permite a estimativa dos
custos dos danos potenciais a seis sistemas de infraestrutura urbana partindo das
características das inundações: sistema viário, abastecimento de água, esgotamento
sanitário, distribuição de energia elétrica, drenagem de águas pluviais urbanas e gestão de
resíduos sólidos. Essa sistemática se mostrou simples de ser aplicada, necessitando de
informações relativas às características da inundação e do sistema instalado.
9.1.3 – Indicadores de vulnerabilidade e sistemática de auxílio à decisão
A definição dos critérios e dos indicadores de vulnerabilidade se baseou num amplo
referencial bibliográfico que permitiu a incorporação dos resultados de outras pesquisas
nas áreas de interesse para tratar o problema. Durante o processo de formulação dos
indicadores foi constante a preocupação com a utilização de ferramentas disponíveis aos
órgãos de planejamento, e a utilização de informações que reduzissem a subjetividade na
análise.
As entrevistas com especialistas em geomorfologia foram fundamentais para a formulação
dos indicadores relacionados às alterações na morfologia fluvial e na geração de inundação
a jusante. Além das entrevistas, as trocas de idéias com profissionais de áreas correlatas ao
estudo auxiliaram na identificação de falhas na proposição e em adequações da
formulação.
261
O processo de consulta aos especialistas trouxe um resultado satisfatório do ponto de vista
da pertinência dos aspectos abordados na análise e transmitiu segurança para a
continuidade do processo de formulação dos indicadores. A análise efetuada pelos
profissionais direcionou algumas das alterações feitas para chegar na formulação final.
Apesar do resultado satisfatório do processo de consulta aos especialistas, houve a
necessidade de modificar o método adotado inicialmente, pois concluiu-se que o método
de ponderação escolhido no primeiro momento (método AHP) não se adapta bem a esse
tipo de análise. Acredita-se que a hesitação diante da escolha do nível de importância entre
os aspectos abordados seja o motivo do resultado obtido em relação aos índices de
incoerência, sendo necessária uma maior interação com os envolvidos no processo para
atingir um nível de avaliação satisfatório. Assim, para dar continuidade ao processo de
consulta aos especialistas sem, no entanto, demandar um tempo excessivo para atingir os
objetivos desta, foi continuado o processo com o método de atribuição direta do peso.
Mesmo tendo recebido o retorno de apenas 11 dos especialistas consultados, esse número
pôde ser considerado suficiente para o prosseguimento do desenvolvimento da
metodologia.
Os métodos de agregação e apresentação dos resultados foram escolhidos a partir da sua
utilização em estudos anteriores aplicado à área de drenagem urbana com resultados
positivos, e pela sua facilidade de aplicação. Pode-se concluir que o método TOPSIS para
agregação dos indicadores e definição dos índices de desempenho se mostrou adequado
para o manuseio por planejadores sem a necessidade de experiência na utilização de
métodos multicritério. O esquema de apresentação de resultados pelo gráfico de Pareto
também foi considerado adequado para a representanção dos resultados.
9.1.3 - Aplicação da sistemática ao estudo de caso
Para consolidação da metodologia proposta foi feita a sua aplicação em um estudo de caso
real, com a finalidade de verificar se a formulação dos indicadores era exeqüível com as
ferramentas propostas. Ao final da aplicação, foi possível concluir que a formatação
definida para os indicadores é factível do ponto de vista da extração das informações e
aplicação da metodologia, e que as ferramentas utilizadas apresentaram-se adequadas ao
estudo.
262
A modelagem aplicada se mostrou adequada aos objetivos do estudo e seus resultados
mostraram o potencial da área onde o município está situado para a geração de inundações.
Pelos resultados, uma chuva com vazão de período de retorno de 10 anos é capaz de
inundar cerca de 38% da área urbana do município. Um evento como este pode acarretar
aproximadamente 68% dos danos totais previstos para o município para um período de
retorno de 100 anos, mostrando as características singulares do município. A área urbana
do município inundada para uma vazão de 100 anos de período de retorno é praticamente a
mesma observada para uma vazão de 50 anos de período de retorno, sendo esta, apenas
1,98% inferior àquela. A diferença entre o montante de danos nas duas situações é de
aproximadamente 4,5%.
A aplicação da metodologia apresentou algumas dificuldades relacionadas à organização
das informações necessárias, tendo em vista suas diferentes origens e grande quantidade de
dados. Os dados digitais foram gerados em pacotes computacionais diferentes, muitas
vezes em escalas e sistemas de referência diferentes, tornando a montagem do banco de
dados um processo lento. Foi necessário compatibilizar as informações do modelo
hidráulico e do programa de geoprocessamento utilizado. Os resultados gerados no modelo
HEC-RAS não estavam georreferenciados, dificultando assim, a sua inserção no ArcGIS.
A aplicação da sistemática de avaliação de danos à infraestrutura a um caso real evidenciou
a necessidade de ter disponíveis os projetos e o detalhamento das características dos
sistemas avaliados. No presente estudo as medidas de controle previstas para comporem os
cenários foram detalhadas conforme consulta a técnicos e engenheiros da área de
construção civil e do material constante na bibliografia consultada. Além destas, algumas
suposições com relação à localização das redes e de alguns equipamentos foram feitas por
não haver nenhum documento detalhando a rede instalada. Para o uso adequado da
sistemática sugere-se a obtenção antecipada dos projetos ou levantamento de detalhes dos
sistemas de infraestrutura urbana. Assim, quanto mais detalhes disponíveis mais próxima
da realidade estará a avaliação.
A sistemática de avaliação de danos se mostrou fácil de ser aplicada quando são
disponibilizadas as informações relativas aos sistemas instalados. Os resultados mostraram
uma variação dos danos diretos à infraestrutura urbana no cenário atual em relação aos
263
danos diretos totais, compreendida entre 6,84% para um período de retorno de 100 anos e
8,66% para um período de retorno de 10 anos. Para o cenário D essa variação ficou entre
9,87% e 10,55% enquanto que para o cenário S a variação foi de 9,50% a 11,93%,
respectivamente, para os mesmos períodos de retorno. A porcentagem dos danos à
infraestrutura aumenta quanto menor for o período de retorno analisado, o que mostra que
para alguns setores tais como o de esgotamento sanitário, não é necessário uma grande
extensão da mancha de inundação para a ocorrência de danos consideráveis ao sistema.
Dentre os sistemas de infraestrutura urbana avaliados, os que apresentaram os maiores
índices de danos foram o sistema viário, responsável por parcelas que variaram de 53,79%
a 58,73% dos danos nos cenários analisados, e o sistema de gestão de resíduos sólidos
(limpeza pública), responsável por parcelas de 20,83% a 23,22% dos danos. O setor que é
menos atingido é o de distribuição de energia elétrica, com frações correspondentes a
1,90% a 2,96%.
Deve-se salientar aqui que as ações preventivas nas áreas urbanas inundáveis têm uma
grande importância na redução dos danos à infraestrutura. Pelas entrevistas realizadas em
Itajubá pode-se perceber a preocupação que as concessionárias têm em melhorar dia-a-dia
os esquemas de proteção dos sistemas.
A metodologia proposta para a análise de desempenho dos cenários por meio de
indicadores não se mostrou sensível a pequenas variações resultantes de diferenças de
ponto de vista, já que os indicadores foram formulados em sua quase totalidade a partir de
medidas diretas, reduzindo assim o caráter subjetivo da análise e evidenciando a robustez
do método.
Os resultados da aplicação da metodologia a partir das quatro tendências de ponderação
convergiram indicando a alternativa B (barragem 3A) como a alternativa mais adaptada à
região para solução dos problemas relativos às inundações para o município de Itajubá,
dentro das premissas estabelecidas para o desenvolvimento do estudo. Os demais impactos
da introdução desse cenário nas áreas sob influência dessa intervenção, tais como aqueles
sofridos pelas propriedades onde as mesmas serão inseridas e os impactos ambientais que a
inserção da mesma acarretarão devem ser objeto de outros estudos não contemplados no
264
âmbito desta tese.
Os resultados apresentados na forma de gráficos aplicando o método TOPSIS e os gráficos
de Pareto se mostraram bastante claros e objetivos, permitindo aos usuários da
metodologia a interpretação imediata dos resultados obtidos, tanto em relação ao
desempenho dos cenários quanto em relação aos custos envolvidos.
No que diz respeito ao montante de danos diretos obtidos, os valores apresentam-se como
uma estimativa coerente se consideradas as estimativas encontradas na literatura para a
estimativa dos danos globais. Pode-se afirmar, no entanto, que os valores encontrados não
contemplam os valores reais dos danos diretos. Estes seguramente são superiores aos
mencionados, já que não foi possível contabilizar de maneira generalizada os danos
sofridos por elementos tais como pontes, canais, etc. Além disso, os danos indiretos
tangíveis não foram abordados.
Com relação à generalização dos resultados, ficou bem clara durante a aplicação da
sistemática, que a ocupação tem relação direta com o montante de danos, assim como a
configuração dos sistemas instalados.
Finalmente, a sistemática proposta para seleção de alternativas para o controle de
inundações se mostrou aplicável, utilizando-se dados normalmente acessíveis às
prefeituras, além de ter-se mostrado robusta. Ainda, deve-se ressaltar que a sistemática de
avaliação de danos pode ser utilizada isoladamente quando se deseje apenas uma
estimativa de danos.
9.2 - PERSPECTIVAS
Como perspectiva para trabalhos futuros vislumbra-se a conveniência da aplicação da
metodologia proposta a outros estudos de caso, com variação das características de relevo,
ocupação da área, a escala de aplicação dos indicadores e gênese das inundações, a fim de
validar as recomendações efetuadas.
Longe de esgotar o assunto, são necessárias contribuições de outros estudos no sentido de
possibilitar a incorporação de informações detalhadas dos aspectos abordados, de modo a
refinar a formulação dos indicadores de vulnerabilidade melhorando a sensibilidade destes
265
aos impactos sofridos, principalmente no que diz respeito aos aspectos sociais e de saúde
pública. Nessa perspectiva a inclusão da participação da população de maneira mais clara
na análise parece pertinente.
Ainda com relação aos indicadores, a introdução de um viés regional para a composição
dos mesmos evidenciando os aspectos mais importantes da localidade onde os mesmos
serão aplicados poderá atender ao colocado por um dos especialistas no penúltimo
parágrafo da página 165 do presente documento. Além disso, a regionalização dos
indicadores permitirá uma avaliação mais completa da aplicabilidade do método AHP para
a ponderação dos mesmos.
No tocante à avaliação de danos, espera-se que os resultados e as recomendações
constantes nessa pesquisa possam incentivar a coleta e o armazenamento de informações
relativas aos danos decorrentes de inundações em áreas urbanas. Espera-se também, que a
presente proposta de avaliação possa ser mais detalhada em relação à identificação dos
mecanismos formadores dos danos e nortear a coleta de informações que auxiliem no
processo de avaliação dos danos à infraestrutura urbana.
De modo a incrementar a sistemática de avaliação de danos espera-se a inclusão de
análises de danos indiretos tangíveis, tais como aqueles resultantes do corte do
atendimento de serviços públicos e os custos de socorro às vítimas das inundações.
266
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Agences de l‟Eau (1998). “Guide pratique de la methode Inondabilité”. Étude Inter-
Agences, n. 60, Ministère de l‟Amenagement du Territoire et de l‟Environnment,
Paris, França,158p.
Agences de l‟Eau (1999). Etudes des agences de l’eau no 72 – les outils d’évaluation de La
qualité des cours d’eau (S.E.Q.). Rhône-Méditerranée-Corse, França. 16p.
Andjelkovic, I. (2001). “Guidelines on non-structural measures in urban flood
management”. IHP-V, Technical Documents in Hydrology, n. 50, UNESCO, Paris,
França. Disponível em: www.unesdoc.unesco.org .
Azzout, Y. Barraud, S; Crês, F. N. e Alfakih, E. (1994). Techniques Alternatives en
Assainissement Pluvial: Choix, Conception, Réalisation et Entretien. Technique et
Documentation. Lavoisier. Paris, França. 372p.
Azzout, Y. Barraud, S; Crês, F. N. e Alfakih, E. (1995). “Decision aids for alternative
techniques in urban storm management”. Water Science and Technology. 32(1), 41-
48.
Baptista, M. B. (1990). Contribution à l’Étude de la Propagation de Crues em Hydrologie.
Tese de Doutorado, École Nationale des Ponts et Chaussées, Paris, França.
Baptista, M. B. (2004). “Sìstemas de auxílio à decisão em drenagem urbana”. Anais do III
Simpósio de Recursos Hídricos do Centro-Oeste, meio ótico em CD, Goiânia, Brasil.
Baptista, M. B. e Nascimento, N.O. (1996). “Sustainable development and urban
stormwater management in the context of tropical developing countries”. XXV
Congreso Interamericano de Ingenieria Sanitaria y Ambiental (Conference
interamericaine de génie sanitaire et evironnement), vol. IV, pp. 523 - 529, AIDIS,
México.
Baptista, M. B. e von Sperling, M. (2007). “Morfologia fluvial”. In: von Sperling, M.
Estudos e Modelagem da Qualidade da Água em Rios. Editora UFMG, Horizonte,
Brasil, 588p.
Baptista, M., Barraud, S. e Alfakih, E. (2001). “Analyse de données pour l‟élaboration
d‟indicateurs technico-économique de systèmes alternatifs en assainissement
pluvial”. Anais da NOVATECH, Paris, França.
Baptista, M. B., Nascimento, N. O. e Barraud, S. (2005). Técnicas Compensatórias em
Drenagem Urbana. ABRH, Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
Porto Alegre, Brasil, 266p.
267
Barbosa, P. S. F. (1997) “O Emprego da Análise Multiobjetivo no Gerenciamento dos
Recursos Hídricos Brasileiros”. A Água em Revista, vol. 8 (2), 42-46.
Barraud, S. (2001).” Indicateurs de performance de stratégies d‟assainissement pluvial par
infiltration: analyse critique”. Fiche Technique Othu no. 9. Insa. Lyon, França.
Barraud, S., Azzout, Y. Cres, F. N. e Chocat, B. (1999). “Selection aid of alternative
techniques in urban storm drainage – proposition of an expert system”. Water
Science Technology, 39 (4) 241-248.
Barrera-Roldán, A. e Saldívar-Valdés, A. (2002). “Proposal and application of a
sustainable development index” Ecological Indicators, vol. 2, 251-256.
Batista, M. E. M., Lima, E. R. V. e Silva, T.C. (2005). “Indicador de performance de
sistemas de drenagem urbana por vias, setores censitários e bairros”. Anais do XVI
Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, meio ótico em CD. João Pessoa, Brasil.
Bertoni, J.C, Maza, J.A. e Paoli, C.U. (2003) “Argentina”. In: Tucci, C.E.M., Bertoni, J.C.
Inundações Urbanas na América do Sul. ABRH, Editora da Universidade Federal do
Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, 471p.
Berz, G. (2000). “Flood Disarters: Lessons from the Past – Worries for the Future”. Water
& Maritime Engineering, v.142, 3-8.
Bourget, P. G. (2001) “Colletive Capacity: Regional Information Sharing in Support of
Floodplain Management”. Non-Structural Measures for Water Management
Problems International Workshop, Ontario, Canadá.
Braga, B. e Gobetti, L. (1997). “Análise Multiobjetivo”. In: Porto, R. L. L. Técnicas
Quantitativas para o Gerenciamento de Recursos Hídricos. ABRH, Editora da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, 420p.
Brandt, S. A. (2000). “Prediction of downstream geomorfhological changes after dam
construction: a stream power approach. Water Resourses Development, vol. 16, n. 3
343-367.
Brito, D. S. (2006). Metodologia para Seleção de Alternativas de Sistemas de Drenagem.
Dissertação de Mestrado, Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em
Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, Brasília, Brasil.
Câmara, G. (2005). “Representação computacional de dados geográficos”. In: Casanova,
M., Câmara, G. Davis, C. Vinhas, L., Queiroz, G. Banco de Dados Geográficos. Ed.
Curitiba: Mundo GEO, Curitiba, Brasil.
Câmara, G. e Monteiro, A. M. V. (2009). Disponível em
268
http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/ consulta em 06/06/2009.
Cardoso, A. S. (2008). Desenvolvimento de Metodologia para Avaliação de Alternativas
de Intervenção em Cursos de Água em Áreas Urbanas. Dissertação de Mestrado,
Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Hidráulica e
Recursos Hídricos, Belo Horizonte, Brasil.
Cardoso, A. S. e Baptista, M. B. (2008). “Multicriteria evaluation of interventions in water
courses in urban áreas”. Anais 11th
International Conference on Urban Drainage,
Edinburgo, Escócia.
Castro, L. M. A. (2002). Proposição de Indicadores para a Avaliação de Sistemas de
Drenagem Urbana. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais,
Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos, Belo Horizonte, Brasil.
Castro, L. M. A. (2007). Proposição de Metodologia para a Avaliação da Sustentabilidade
do Desenvolvimento Urbano quanto às Alterações Provocadas nos Corpos de Água.
Tese de Doutorado, Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de
Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos, Belo Horizonte, Brasil.
Certu. (Centre d‟études sur les reseaux, les transports, l‟urbanisme et les constructions
publiques). (1998). Techniques Altenatives aux Reseaux d’Assainissement Pluvial:
Éléments Clés pour leur Mise en Oeuvre. Edition du Certu. Lyon, França. 155p.
CETE du Sud-Ouest (2002). Les Solutions Compensatoires en Assainissement Pluvial – Le
Choix et Quelques Principes de Conception et de Realisation des Techniques –
Fascicule III. Disponível em www.languedoc-roussillon.environnement.gouv.fr.
Chebbo, G. (1992) Solides des Rejets Pluviaux Urbains Caractérisation et Traitabilité.
Tese de Doutorado. École Nationale des Ponts et Chaussés, Paris, França.
Chocat, B. (1997). Encyclopédie de l’Hydrologie Urbaine et de l’Assainessement.
Technique et Documentation Lavouisier, Paris, França, 1124p.
COPASA (2001). Atualização dos Estudos e Elaboração do Projeto Básico das Obras de
Defesa Contra Inundações na Bacia do Rio Sapucaí Estado de Minas Gerais -
Relatótio n.º 5 - Estudos Ambientais Preliminares. Belo Horizonte, Brasil, 341p.
Couvert, B.; Lefort, P.; Peiry, J.-L. and Belleudy, P. (1999). La Gestion des Rivières
Transport Solide et Atterrissements Guide Méthodologique. Paris, França. 92 p.
Daywater (2003). Review of the Use of Stormwater BMPs in Europe. Disponível em:
www.daywater.org.
Daywater (2004). DayWater Project Report ‘Review of decision support tools in USWM’.
269
Disponível em: www.daywater.org.
De Bonis, A., Mascarenhas, F. C. B. e Miguez, M. G. (2005) “Estabelecimento de um
índice de drenagem urbana para definição da criticidade do problema de cheia
urbana”. Anais do XVI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos , João Pessoa,
Brasil.
Dechesne, M., Barraud, S. e Bardin, J-P. (2004). “Indicators for hydraulic and pollution
retention assessment of stormwater infiltration basins” Journal of Environmental
Management, vol. 71, 371-380.
Dégardin, F. e Gaide, P. A. (1999). Valorizer les Zones Inondables dans l’Aménagement
Urbain Repères pour une Nouvelle Démarche. Dossier Eau et Aménagement,
Collection Dossiers,Ministère de l‟Aménagement du Territoire et de l‟Environment,
Centre d‟Études sur le Réseaux, les Transports, l‟Urbanisme et les Constructions
Publiques(Certu), Paris, França, 231p.
Degoutte, G. (2001) Hydraulique et Dynamique Fluviale. ENGREF, Paris, França, 128 p.
Demortier, G. e Goetghebeuer, P. (1996). Outil d’Evaluation de la Qualité du Milieu
Phyisique des Cours d’Eau Test sur la Meurthe et le Rupt-de-Mad Tome 1. Agence
de l‟Eau Rhin-Meuse, França. 131 p
Domecq, R.M., Perito, A., Chamorro, L., Ávila, J.L. e Báez, J. (2003) “Paraguay”. In:
Tucci, C.E.M., Bertoni, J.C. Inundações Urbanas na América do Sul. ABRH, Editora
da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, 471p.
Dutta, D., Herath, S. e Musiake, K. (2001). “Direct flood damage modeling towards urban
flood risk management”. Workshop on Urban Safety Engineering. Tailândia.
Dutta, D., Herath, S. e Musiake, K. (2003). “A mathematical model for flood loss
estimation”. Journal of Hydrology, vol. 277, 24-49.
Föster, M., Thévenot, D., Geldof, G., Svensson, G., Mikkelsen, P.-S., Revitt, M., Aftias,
E., Krejcik, J., Sieker, H., Legret, M. e Viklander, M. (2004). “Support Decision-
Making Stormwater Source Control Strategies within European Countries”.
Proceedings of the 4th International Conference on Decision Making in Urban and
Civil Engineering. Porto, Portugal.
Figueiredo Júnior, M. O., Baptista, M. B. e Nascimento, N. O. (2008). “Avaliação de
empreendimentos de desenvolvimento urbano à luz dos impactos ambientais e nos
sistemas de águas urbanas”. Anais do XXXI Congreso Interamericano de Ingeniería
Sanitaria y Ambiental – AIDIS. Santiago, Chile.
270
FJP – Fundação João Pinheiro (2009). Atlas o Desenvolvimento Humano no Brasil. Meio
eletrônico.
França, C. L. L. T. e Silva, E. R. (2008). Comunicação Pessoal.
Fread, D. L. (1992) “Flow Routing”. In: Maidment, D. R. Handbook of Hydrology.
McGraw Hill, U.S.A.
Gallopin, G. C. (1997). “Indicators and their use: information for decision-making – part
one - introduction”. In: Moldan, B, e Bilharz, S. Sustainability Indicators. Disponível
em: www.icsu-scope.org/downloadpubs/scope58, consulta em 07/04/2006.
Garcia, J. I. B. e Paiva, E. M. C. (2005). “Análise das áreas de risco de inundações para
cenários futuros em uma bacia urbana”. Anais do XVI Simpósio Brasileiro de
Recursos Hídricos, meio ótico em CD. João Pessoa, Brasil.
Garry, G., Graszk, E., Hubert, T. e Guyot, T. (1999). Plans de Prévention des Risques
Naturels (PPR) Risque d’Inondation Guide Méthodologique. La documentation
Française, Ministère de l‟Aménagement du Territoire et de l‟Environment, Ministère
de l‟Equipement des Transports et du Logement, Paris, França, 123p.
Geerse, J. M. U. e Lobbrecht, A. H. (2002). “Assessing the performance of urban drainage
systems: „general approach‟ applied to the city of Rotterdam.” Urban Water, vol. 4 ,
199-209.
Genta, J.L. e Teixeira, L. (2003). “Peru”. In: Tucci, C.E.M. e Bertoni, J.C. Inundações
Urbanas na América do Sul. ABRH, Editora da Universidade Federal do Rio Grande
do Sul, Porto Alegre, Brasil, 471p.
Gilpin, A. (1995). Environmental Impact Assessment – Cutting Edge for the Twenty-First
Century. Cambridge University Press.
Goicoechea, A., Hansen, D. R. e Duckstein, L. (1982). Multiobjective Decision Analysis
with Engineering and Business Applications. John Wiley & Sons, New York, E.U.A.
Gomes, L. F. A. M., Araya, M. C. G. e Carignano, C. (2004). Tomada de Decisões em
Cenários Complexos. Pioneira Thomson Learning, São Paulo, Brasil, 168p.
Gomes, L. F. M., Gomes, C. F. S. e Almeida, A. T. (2002). Tomada de Decisão Gerencial.
Editora Atlas, São Paulo, Brasil, 264p.
GRAIE e Agence de l‟Eau RMC (1999). La Gestion Intégrée des Rivières. CD-ROM.
França.
Grelot, F. (2004). Gestion Collective des Inondations Peut-On Tenir Compte de L’Avis de
la Population dans la Phase d’Évaluation Économique a Priori?. Tese de
271
Doutorado, L‟École Nationale Suérieure d‟Arts et Métiers Centre de Paris, École
Doctorale de l‟Ensam, França.
GVSDD - Greater Vancouver Sewerage & Drainage District (2004). Stormwater Source
Control: Preliminary Design Guidelines. Disponível em http://www.gvrd.bc.ca.
Hanley, N. e Spash, C. L. (1993). Cost-Benefit Analysis and the Environment. Edward
Elgar Publishing, Reino Unido, 278p.
Harada, A. L. (1999). Metodologias para a Seleção de Soluções de Coleta, Tratamento e
Disposição de Esgotos em Condomínios do Distrito Federal. Dissertação de
Mestrado, Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia
Ambiental e Recursos Hídricos, Brasília, Brasil.
Harada, A. L. e Cordeiro Netto, O. M. (1999). Métodos Multicritério de Auxílio à Decisão.
Texto de Disciplinas, Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em
Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos.
Holder, A. W., Stewart, E. J. e Bedient, P. B (2002). “Modeling an urban drainage system
with large tailwater effects under extreme rainfall conditions”. Global Solution for
Urban Drainage, meio ótico em CD.
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (2008). “Cidades @”. Disponível em
www.ibge.gov.br.
IGAM – Instituto Mineiro de Gestão das Águas (1999). Bases Técnicas para a Montagem
da Rede Telemétrica, Previsão em Tempo Real e Zoneamento da Planície de
Inundação. Belo Horizonte, Brasil..
Johnson, L. E. (2008). Geographic Information Systems in Water Resources Engineering.
Taylor and Francis, Estados Unidos, 298p.
Kolsky, P. e Butler, D. (2002). “Performance indicators for urban storm drainage in
developing countries”. Urban Water, vol. 4, 137-144.
Kondratyev, S., Gronskaya, T., Ignatieva, N., Blinova, I., Telesh, I. e Yefremova, L.
(2002). “Assessment of present state of water resources of Lake Ladoga and its
drainage basin using Sustainable Development indicators” Ecological Indicators,
vol. 2, 70-92.
König, A., Saegrov, S. e Shilling, W. (2002). “Damage Assessment for Urban Flooding”.
Global Solution for Urban Drainage, meio ótico em CD.
KRIS (2007). Channel Morphology and Stream Processes. Disponível em
<http://www.krisweb.com/hydrol/channel.htm> . Acesso em: 12 setembro 2007
272
Kundzewicz, Z.W. (2001) “Non-structural Flood Protection and Sustentability”. Non-
Structural Measures for Water Management Problems International Workshop,
Ontario, Canadá.
Kundzewicz, Z.W. e Jun, X. (2004) “Flood preparedness system in China”. Hydrological
Sciences Journal, vol. 49 (6), Disponível em:
www.cig.ensmp.fr/~iahs/hsj/496/49600.htm, consulta em 28/01/2005.
Lanna, A. E. (2001). Economia dos Recursos Hídricos. Notas de aula do Programa de Pós-
Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Instituto de Pesquisas
Hídráulicas, UFRGS, Brasil.
Le Gauffre, P.; Joannis, C.; Breysse, D.; Gibello, C. and Desmulliez, J. J. (2004). Gestion
Patrimoniale des Réseaux d’Assainissement Urbains. Guide Méthodologique.
Lavoisier Tec&Doc, Paris , França. 416 p.
Lima, J. C. (2003). Avaliação dos Riscos e Danos de Inundação e do Impacto da Adoção
de Medidas Não-Estruturais em Itajubá/MG. Dissertação de Mestrado, Universidade
Federal de Minas Gerais, Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos
Hídricos, Belo Horizonte, Brasil.
Lima-Queiroz, J. C., Baptista, M.B., Nascimento, N.O. e Silva, A.G. (2003). “Avaliação
do risco de inundação em Itajubá através do Método Inondabilité”. Anais do XV
Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, meio ótico em CD. Curitiba, Brasil.
Machado, M. L. (2005). Curvas de Danos de Inundação Versus Profundidade de
Submersão: Desenvolvimento de Metodologia – Estudo de Caso Bacia do Rio
Sapucaí, Itajubá - MG. Tese de Doutorado, Universidade Federal de Minas Gerais,
Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos, Belo Horizonte, Brasil.
Machado, M.L., Cruz, M.D., Nascimento, N.O., Baptista, M.B. e Silva, A.P. (2004).
“Curvas de Danos de Inundação Versus Profundidade de Submersão:
Desenvolvimento de Metodologia”. Anais do I Seminário Latino-Americano de
Políticas Públicas, meio ótico em CD. Brasília, Brasil.
Martin, C., Ruperd, Y. e Legret, M. (2006). “Urban stormwater drainage management: The
development of a multicriteria decision aid approach for best management practices”
European Journal of Operational Research, no prelo.
Ministério da Saúde (2004). Relatório das Ações de Resposta às Enchentes Ocorridas no
Verão de 2004. www.saude.gov.br.
Moffat e Nichol (2005). Hydrodynamic Modeling Tools and Techiniques. Disponível em:
273
www.southbayrestoration.org/pdf_files/Modeling_Report-Full-Jan2005.pdf consulta
em 21/03/2007.
Moldan, B. (1997). “Box 1F – Decision-Making Cycle”. In: Moldan, B, e Bilharz, S.
Sustainability Indicators. Disponível em: www.icsu-
scope.org/downloadpubs/scope58, consulta em 07/04/2006.
Moni Silva, A. P. (2006). Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de
Itajubá, Utilizando SIG. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Itajubá,
Departamento de Engenharia da Energia, Itajubá, Brasil.
Mota, T. (2009). Comunicação Pessoal.
Moura, P. M. (2004). Contribuição para a Avaliação Global de Sistemas de Drenagem
Urbana. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais,
Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos, Belo Horizonte, Brasil.
Moura. P. M. (2008). Méthode d’Évaluation des Performances des Systèmes d’Infiltration
des Eaux de Ruissellement en Milieu Urbain. Tese de Doutorado, Institut National
des Sciences Appliquées de Lyon. Lyon, França.
Moura, M. M. (2009). Comunicação Pessoal.
Myers, D. R., Maimone, M., Smullen, J. e Marengo, B. (2004). “Simulation of urban wet
weather best management practices at the watershed scale”. In: Innovative Modeling
of Urban Systems, Monograph 12, 237-256.
Nascimento Júnior, J. A. (1999). Relação Entre a Disposição dos Resíduos Sólidos e a
Proliferação do Aedes aegypti: Um Estudo Epidemiológico. Dissertação de
Mestrado, Universidade de Brasília, Brasília, Brasil.
Nascimento, N. O., Baptista, M. B. e Souza, V. C. B. (1997). “Sistema “HIDROURB” para
o Pré-Dimensionamento de Soluções Compensatórias em Drenagem Urbana”. Anais
do XII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, meio ótico em CD. Vitória, Brasil.
Nascimento, N., Eleutério, J. e Vale, V. L. (2008). Plano de Contingência de Inundações
de Betim: Informações Hidrológicas. Universidade Federal de Minas Gerais,
Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos. Belo Horizonte, Brasil.
New South Wales Government (2005). Floodplain Development Manual – The
Management of Flood Liable Land. Department of Infraestructure, Planning and
Natural Resources, Austrália. Disponível em: www.dipnr.nsw.gov.au .
Norotte, O.; Gaide, P.-A.; Noyelle, J., Thomazeau, R. (1998) Ruissellement Urbain et POS
Approche et Prise em Compte des Risques. CERTU, Lyon. 100 p.
274
NZIR (2004). Economic Impacts on New Zealand of Climate Change-Related Extreme
Events, Focus on Freshwater Flood - Report on New Zealand Climate Change
Office. Disponível em: www.nzier.org.nz.
OCDE (1996). Évaluer les Dommages a L’Environnement – Um Guide Pratique.
IDE/OCDE/ODI, Paris, França, 198p.
OECD (2003). Environmental Indicators – Development, Measurement and Use.
Disponível em www.oecd.org.
Oliveira, P. S. (2009). Comunicação Pessoal.
Parker, D. J., Green, C. H. e Thompson, P. M. (1987). Urban Flood Protection Benefits: A
Project Appraisal Guide. Gower Technical Press, Aldershot, Royaume-Uni,
Inglaterra, 284p.
Parkinson, J. (2004). “Os Fatores Sócio-econômicos que Afetam as Estratégias para
Controle de Enchentes Urbanas”. Anais do III Simpósio de Recursos Hídricos do
Centro-Oeste, meio ótico em CD. Goiânia, Brasil.
Parkinson, J. e Mark, O. (2005) Urban Stormwater Management in Developing Countries:
IWA Publishing, Londres, Inglaterra. 218 p.
Penning-Rowsell, E. C. e Chatterton, J. B. (1977). The Benefits of Flood Aleviation: A
Manual of Assessment Techniques. Gower Technical Press, Aldershot, Royaume-
Uni, Inglaterra, 297p.
Pinheiro, M. V. (2005). Avaliação Técnica e Histórica das Enchentes em Itajubá – MG.
Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Itajubá, Departamento de
Engenharia da Energia, Itajubá, Brasil
Plate, E. J. (2002). “Flood risk and flood management”. Journal of Hydrology, 267, 2-11.
Pomerol, J. C.; Barba-Romero, S. (1993). Choix multicritère dans l’entreprise: principe et
pratique. Hermes, Paris, França. 390p.
Przedwojski, B., Błażejewski, R. e Pilarczyk, K. W. (1995). River Training Techniques –
Fundamentals, Design and Applications. Ed. Balkema, Rotterdam, Holanda, 625p.
Rebillard, J.-P. (2001) “Le SEQ-PHYSIQUE”. Revue de l’agence de l’eau Adour
Garonne., n. 81, pp. 12-15, hiver. Toulouse, França.
Revitt, D. M., Ellis, J. B. e Scholes, L (2003). “Criteria relevant to the assessment of BMP
performance”. Adaptive Decision Support System (ADSS) for the Integration of
Stormwater Source Control into Sustainable Urban Water Management Strategies,
DayWater, Reino Unido. Disponível em: www.daywater.org .
275
Reyes, J. (2003) “Peru”. In: Tucci, C.E.M. e Bertoni, J.C. Inundações Urbanas na América
do Sul. ABRH, Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre,
Brasil, 471p.
Roy, B. (1985). Methodologie Multicritère d’Aide à La Décision. Ed. Économica, Paris,
França.
Salgado, J. C. M (1995). Avaliação Econômica de Projetos de Drenagem e de Controle de
Inundações em Bacias Urbanas. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do
Rio de Janeiro, COPPE, Rio de Janeiro, Brasil.
Sande, C.J.V.D., Jong, S.,M. e De Roo, A.P.J. (2003). “A Segmentation and classification
approach of IKONOS-2 imagery for land cover mapping to assist flood risk and
flood damage assessment”. International Journal of Applied Earth Observation and
Geoinformation, vol. 4, 217-229.
Sands, R. J., Chang, C. C. e McDonald, J. M. (2002). “Storm Water Management Study
After Flooding of the South Bronx, NYC, New York”. Global Solution for Urban
Drainage, meio ótico em CD.
Scarwell, H.-J. e Laganier, R. (2004). Risque d’Inondation et Aménagement Durables des
Territoires. Presses Universitaires du Septentrion, Villeneuve d‟Ascq, França.
Smith, K. (2000). Environmental Hazards – Assessing Risk and Reducing Disaster. Ed.
Routledge, Londres, Inglaterra. 392 p.
Souza, C.M.N. (2001). Carência ou Precariedade dos Serviços de Drenagem Urbana e
Ocorrência de Doenças de Importância para a Saúde Pública – Contribuição ao
Estabelecimento de Modelo Causal. Dissertação de Mestrado, Universidade de
Brasília, Brasília, Brasil.
SUDECAP (Superintendência de Desenvolvimento da Capital) (2000). Caderno de
Encargos de Infra-Estrutura Urbana. Prefeitura de Belo Horizonte, Belo Horizonte,
Brasil.
Teles, L. S. M. (2009). Comunicação Pessoal.
Teles, L. S. M. e Ferreira, J. L. (2009). Comunicação Pessoal.
Thampapillai, D.J. e Musgrave, W.F.(1985). “Flood damage mitigation: a review of
structural and nonstructural measures and alternative decision frameworks.” Water
Resources Research, vol. 21 n.(4), 411-424.
Terrazas, L.E.M. e Seleme, M. E. (2003) “Bolívia”. In: Tucci, C.E.M., Bertoni, J.C.
Inundações Urbanas na América do Sul. ABRH, Editora da Universidade Federal do
276
rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, 471p.
Timbó, M. A. (2001). Elementos de Cartografia. Universidade Federal de Minas Gerais.
Belo Horizonte, Brasil, 57p.
Torterotot, J. P. (1993). Le Coût des Dommages Dus Aux Inondations: Estimation et
Analyse des Incertitudes. Thèse de Doctorat, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées,
França.
Tucci, C.E.M. (1997). “Controle de enchentes”.In: Tucci, C.E.M. Hidrologia Ciência e
Aplicação. ABRH, Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto
Alegre, Brasil, 943p.
Tucci, C.E.M. (1998). Modelos Hidrológicos. ABRH, Editora da Universidade Federal do
Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, 669p.
Tucci, C.E.M e Genz, F. (1995). “Controle do impacto da urbanização”. In: Tucci, C.E.M.,
Tozzi, M, Porto, R.L.L., Barros, M.T. Drenagem Urbana. ABRH, Editora da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil, 428p.
Tucci, C.E.M., Hespanhol, I. e Cordeiro Netto, O.M. (2003). “Cenários da gestão da água
no Brasil: Uma Contribuição Para a “Visão Mundial da Água””. Bahia Análise e
Dados, vol. 13 n.especial, 357-370.
UDFCD - Urban Drainage and Flood Control District (2002). Drainage Criteria Manual
Vol.3.
Urbonas, B. e Stahre, P. (1993). Stormwater Best Management Practices and Detention for
Water Quality, Drainage, and CSO Management. Prentice Hall, Englewood Cliffs,
New Jersey, E.U.A. 441p.
USACE (1995). Hydrologic Engineering Requirements for Flood Damage Reduction
Studies. Disponível em www.usace.army.mil.
USACE (2004). Basin-Level Digital Elevation Models Availability and Applications – The
red River of the North basin study Case Study. IWR Report 04-R-1. Disponível em
www.usace.army.mil
Vianna, A. P. P. (2000). Utilização de Modelagens Hidrológica e Hidráulica Associadas a
um Sistema de Informações Geográficas para Mapeamento de Áreas Inundáveis.
Estudo de Caso: Município de Itajubá - MG. Dissertação de Mestrado, Universidade
Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brasil.
Vieira, V. P. P. B. (2005). Análise de Risco em Recursos Hídricos – Fundamentos e
Aplicações. Coleção ABRH, Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul,
277
Porto Alegre, Brasil, 372p.
Vieira Sobrinho, J. D. (1986). Matemática Financeira. Editora Atlas, São Paulo, Brasil.
Viesman, Jr.,W. e Lewis, G. L. (2002). Introduction to Hydrology. Prentice Hall, Pearson
Education Inc. Upper Saddle River, New Jersey, E.U.A, 612p.
Wen, K.C. e Huang, T.H. (2003). “The 3D simulation information system for assessing the
flood lost in Keelung river basin”. AsiaGIS Conference – Wuhan Stific and
Technological Exhibition Cenre, Wuhan, China.
Zonensein, J. (2007). Índice de Risco de Cheia como Ferramenta de Gestão de Enchentes.
Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Rio de
Janeiro, Brasil.
278
ANEXO A – CRITÉRIOS DE ESCOLHA DE TÉCNICAS
COMPENSATÓRIAS
279
Tabela A1 - Importância relativa de restrições à implantação e operação das técnicas
(Baptista et al., 2005)
Técnica
Restrições à implantação e operação das técnicas
Permeabilidade
do solo Declividade
Proximidade
do lençol
Proximidade
do leito
rochoso
Restrições ao
uso do solo
Aporte de
sólidos
Bacia de
detenção + + + ++ +++ ++
Bacia de
infiltração +++ + +++ +++ +++ +++
Valas e valetas
de detenção + ++ + ++ ++ ++
Valas e valetas
de infiltração +++ +++ +++ +++ ++ +++
Pavimentos
porosos ++ +++ ++ + + +++
Revestimentos
permeáveis ++ +++ ++ + + +++
Trincheiras de
detenção + ++ ++ ++ ++ +
Trincheiras de
infiltração +++ +++ +++ +++ ++ +
Poços de
infiltração +++ + +++ +++ + +
Telhados
armazenadores + + + + + +
Reservatórios
individuais + + ++ ++ + +
+++: grande importância; ++: média ou possível importância; +: importância pequena ou nula
280
Tabela A2 – Lista de critérios seletivos (Azzout et al., 1995 e Barraud et al., 1999) Critério Classe de limitação Incidência da classe de limitação
Comportamento do solo na
presença de água Ruim Uso de técnicas de detenção
Vulnerabilidade da água
subterrânea à água de chuva Sim Uso de técnicas de detenção
Capacidade de absorção na
superfície do solo Ruim (<10
-7 m/s) Uso de técnicas de detenção
Capacidade de absorção do solo
abaixo da superfície Ruim (<10
-7 m/s) Uso de técnicas de detenção
Alto nível da água do lençol
freático
Aproximando-se ao
nível do solo
Uso de técnicas de detenção; uso de
poços de injeção e bacias molhadas
Risco de águas poluídas
Médio Uso de dispositivos de tratamento
Alto Uso de técnicas de detenção e de
dispositivos de tratamento
Capacidade de condução Ruim
Impossível usar superfície permeável
para infiltração ou técnicas lineares
para drenagem de pavimentos
Saída permanente Não Problemas para drenar a área usando
técnicas de detenção
Disponibilidade de espaço (ao
lado de um pavimento,
estacionamento ou edifício)
Não
Impossível utilizar técnicas que
requerem uma área mais larga que a
área a ser drenada
Risco de água com silte Sim
Necessidade de dispositivos de
tratamento e uso de revestimento à
prova d‟água impermeável
Tipo de tráfego Pesado Uso de revestimento impermeável para
pavimentos permeáveis
Presença de forças cortantes Sim Uso de revestimento impermeável para
pavimentos permeáveis
Clima de montanha Sim
Uso de revestimento impermeável para
pavimentos permeáveis, não telhado
armazenador
Declividade local (parte a ser
drenada, possível disponibilidade
de espaço)
Leve a íngrime Instalação de partições
Chegada contínua de água Não Bacias de retenção não podem ser
usadas
Baixo nível da água do lençol
freático
Não se aproxima do
nível do solo
Bacias de retenção não podem ser
usadas
Excessiva declividade do telhado
Média (<5%) Instalação de partições no telhado
Excessiva (>5%) Não pode ser usado telhado
armazenador
Edifício adequado ao
armazenamento Não
Não pode ser usado telhado
armazenador
281
Tabela A3 - Vantagens e inconvenientes das medidas compensatórias
Técnica Vantagens Inconvenientes B
acia
s d
e D
eten
ção
Efeito paisagístico com a criação de zonas verdes em meio urbano (Certu, 1998);
As bacias molhadas podem estar ligadas ao lazer e atividades náuticas (Certu, 1998);
Uso múltiplo das bacias com utilização das águas pluviais para outros fins (irrigação de jardins, lavagem de pisos,
etc.), em bacias de pequeno porte construídas em lotes urbanos (GVSDD, 2004);
As bacias secas podem ser arborizadas, instaladas em espaços verdes inundáveis;
Técnica antiga com aplicação bem conhecida (Certu, 1998);
Nas bacias com infiltração há a recarga do lençol, a dispensa de tubulação de descarga e exutório a jusante (Certu,
1998);
Em períodos secos, as bacias secas podem ser utilizadas para outras finalidades, tais como a prática de esportes (vôlei,
futebol, e outros) (UDFCD, 2002);
As bacias de infiltração secas são eficientes na redução do pico da cheia, na melhoria da qualidade da água e na
remoção de matéria particulada (UDFCD, 2002);.
Bacias alagadas - risco à segurança da população
ribeirinha (Certu, 1998);
Necessidade de grandes áreas (Certu, 1998);
Poluição do lençol freático pelas bacias com
infiltração (Certu, 1998);
Eventuais aborrecimentos por ocasião da estagnação
das águas (Certu, 1998).
Tel
had
os
Arm
azen
ado
res
Armazenamento imediato e temporário para uma parcela (Certu, 1998);
Não consome espaço no solo (Certu, 1998);
Boa integração estética a todos os tipos de habitações (Certu, 1998);
Sua execução não necessita de técnica particular em relação às coberturas tradicionais (Certu, 1998);
Seu processo de armazenamento não acarreta sobrecusto em relação às coberturas tradicionais (Certu, 1998);
Redução dos níveis de calor no interior dos edifícios;
Filtração e remoção de partículas finas do ar (Peck e Kuhn, 2001 apud GVSDD, 2004);
Aumento da vida útil de coberturas convencionais (GVSDD, 2004)
Em obras já existentes, há a necessidade de
verificação da estabilidade das estruturas;
Há necessidade de cuidados na aplicação do material
para garantia da estanqueidade.
Pav
imen
tos
com
estr
utu
ra d
e
rese
rvaç
ão
Inserção no meio urbano sem necessidade de espaço suplementar (Certu, 1998);
Redução dos ruídos pela circulação de veículos (Certu, 1998);
Melhoria no conforto dos usuários pela redução das poças d‟água, do reflexo dos faróis, e da visibilidade da
sinalização horizontal (Certu, 1998);
Melhoria na aderência e redução do risco de aquaplanagem (Certu, 1998);
Melhoria da água do escoamento devido à redução dos poluentes por decantação (Certu, 1998);
Alimentação do lençol freático (Azzout, 1994);
Efeito estético pela combinação de cores e padrões dos blocos (UDFCD, 2002);
Pode ser utilizado livre de drenagem do subsolo (UDFCD, 2002);
A utilização de material poroso na superfície
apresenta o risco de colmatação (Certu, 1998);
Necessidade de manutenção regular (Azzout, 1994);
Estrutura tributária de obstrução do subsolo (Azzout,
1994);
Sensibilidade ao gelo (Azzout, 1994);
Custos de manutenção e restauração elevado (Azzout,
1994 e UDFCD, 2002);
Risco de poluição do lençol freático (Certu, 1998).
Tri
nch
eira
s d
e
infi
ltra
ção
e r
eten
ção
Essa técnica se insere em meio urbano e ocupa pouco espaço (Certu, 1998);
Possui boa integração com o tecido urbano em função das diversas formas que ela pode assumir e à diversidade de
materiais para composição da sua superfície (Certu, 1998);
É uma técnica antiga, de fácil execução (Certu, 1998);
Sua aplicação dispensa a utilização de sistemas clássicos de drenagem (Certu, 1998);
Os custos de implantação são reduzidos (Azzout, 1994);
Não necessita de um exutório (Azzout, 1994);
Permite a alimentação do lençol freático (Azzout, 1994);
Há o risco de poluição do lençol freático e de
colmatação (Certu, 1998);
Necessidade de manutenção regular (Azzout, 1994);
Limitação no caso de declividade forte (Azzout,
1994);
282
Tabela A3 - Vantagens e inconvenientes das medidas compensatórias
Técnica Vantagens Inconvenientes V
alas
de
Infi
ltra
ção
e
Arm
azen
amen
to
Essa técnica assegura em um único sistema, as funções de retenção e regulação da vazão a jusante (Certu, 1998);
Permite a delimitação de espaços (Azzout, 1994);
Pode ser inserida na criação de uma paisagem vegetal e de espaços verdes (Certu, 1998);
Suas margens podem ter usos múltiplos para lazer (Certu, 1998);
Pode ser executado por fases segundo as necessidades de armazenamento, evoluindo de acordo com o
desenvolvimento da área (Certu, 1998);
É uma solução de baixo custo (Certu, 1998);
É desnecessária a colocação de coletores e reduz as dimensões da rede de drenagem clássica (Certu, 1998);
Favorece a decantação e filtração das águas (Certu, 1998);
Favorece a alimentação do lençol freático (Certu, 1998).
Necessidade de manutenção regular (Azzout, 1994);
Inconvenientes relacionados à estagnação da água
(Certu, 1998);
A utilização dos dispositivos sem a introdução de
condutos pode ocasionar encharcamentos, ser fonte de
odores indesejáveis e criação de mosquitos (Certu, 1998
e UDFCD, 2002);
Possibilidade de colmatação (Azzout, 1994);;
Risco de acidente em período de enchimento
(Azzout, 1994);
Risco de poluição do lençol freático (Azzout, 1994);
Po
ços
de
Infi
ltra
ção
Concepção simples (Certu, 1998);
Pode ser utilizado à escala de uma simples parcela até a espaços coletivos (Certu, 1998);
Bem adaptado em terrenos planos onde a drenagem é difícil de ser executada (Certu, 1998);
É uma técnica pouco onerosa (Certu, 1998);
Demanda pouca manutenção (Certu, 1998);
Se adapta a todos os tipos de uso, com exceção dos usos industriais ou aqueles que apresentem presença de finos
(Certu, 1998);
É uma técnica que se integra ao tecido urbano e é quase imperceptível (Certu, 1998);
A área onde a medida é implantada pode ser utilizada para outros fins tais como lazer (Certu, 1998);
Complementa as outras técnicas (Certu, 1998);
Permite acessar camadas mais profundas do solo quando a camada superficial é impermeável sem limitações da
topografia (Certu, 1998);
Redução dos volumes de escoamento e das dimensões da rede de drenagem clássica (Certu, 1998);
Alimentação do lençol freático e indiretamente dos níveis de estiagem dos rios (Certu, 1998);
A passagem da água pelo meio poroso assegura a filtração de material em suspensão e uma depuração bacteriológica
(Certu, 1998);
Não necessita de exutório (Azzout, 1994)
Risco de poluição do lençol freático (Azzout, 1994);
Risco de colmatação (Azzout, 1994);
283
Tabela A4 – Características necessárias à inserção das técnicas compensatórias Técnica Característica
Bacias
úmidas
Para satisfazer aos usos secundários ligados às atividades aquáticas de lazer, deve-se garantir água de boa qualidade. Recomenda-se, nesse caso a utilização de
uma rede separadora (Certu, 1998);
Deve ser prevista a alimentação da bacia durante os períodos de seca (Certu, 1998);
Evitar a poluição por águas pluviais contendo metais pesados e matéria orgânica, rejeitos industriais e particulares (Certu, 1998);
Bacias secas Prever freqüência de utilização, duração e altura de submersão pequenas (Certu, 1998);
Prever sistema de drenagem para evacuar as águas provenientes do lençol freático e manter a capacidade mínima de armazenamento da bacia (Certu, 1998);
Todos os
tipos de
bacia
Evitar sua contaminação por resíduos (Certu, 1998);
Gestão rigorosa (Certu, 1998);
Prever o uso secundário da bacia para obrigar a sua manutenção (Certu, 1998);
Limitar os riscos de poluição do lençol pela infiltração utilizando, quando necessário, sistemas de pré-tratamento (Certu, 1998).
Bacias de
infiltração
Devem ter de 0,5 a 3,0m de profundidade (Daywater, 2003);
A base deve estar todo o tempo acima do nível do lençol freático (Daywater, 2003);
São bem ajustadas a solos com taxas de infiltração acima de 15mm/h (Daywater, 2003);
Para a remoção de sólidos totais, taxa de infiltração necessária de 5m3/ha/m
2 (Daywater, 2003);
A retenção de poluentes deve ocorrer nos primeiros 30cm (Daywater, 2003);
Área requerida de 0,5 a 2,0% da área de contribuição (UDFCD, 2002)
Bacias de
retenção
Análise do balanço da água para assegurar um risco de transbordamento aceitável e um fluxo de base maior que as taxas de evaporação e infiltração (Daywater,
2003);
Profundidade da água de 1,2 a 3,5m (UDFCD, 1999; Persson, 1999 e Larm, 1994 apud Daywater, 2003
Declividade das paredes: mínimo 1:2(vertical/horizontal) para solos estáveis; 1:3 ou 1:4 para solos no que diz respeito à segurança, manutenção e remoção de
poluentes; 1:5 – 1:10 preferível (necessidade de grande área) (UDFCD, 1999; Persson, 1999; SNRA, 1998; SEPA, 1997; Hvitved-Jacobsen et al, 1994 e Larm, 1994
apud Daywater, 2003)
Comprimento/largura: 2:1 a 3:1 (UDFCD, 2002);
Área mínima absoluta: 160m2 (mínimo 8m de largura x 20m de comprimento) (Fransson e Larm, 2000 apud Daywater, 2003);
Área de drenagem: 10 a 100 ha (Lönngren, 1995 e Schueler, 1987 apud Daywater, 2003)
Permeabilidade: taxa de infiltração menor que 10-9
m/s (Fransson e Larm, 2000 e UDFCD, 1999 apud Daywater, 2003);
Escoadouro de emergência para chuvas de 25 – 100 anos de período de retorno e barragem dimensionada para 100 anos ou mais de período de retorno (UDFCD
apud Daywater, 2003);
Trincheiras
de infiltração
Aproximadamente 20% da área de drenagem (GVSDD, 2004);
Permeabilidade do solo maior que 0,6mm/h (GVSDD, 2004);
Declividade do terreno natural de 2 ou 3% (Certu, 1998);
Profundidade do lençol freático abaixo da base da trincheira preferencialmente de 1,0m (Azzout, 1994);
Valas
gramadas
(infiltração)
Área da vala de aproximadamente 10-20% da área impermeável de contribuição (GVSDD, 2004)
Declividade da base recomendada – menor que 5% com valor típico de 2% (Schwab e Frevert, 1985; SNRA, 1990 e Schueler, 1987 apud Daywater, 2003);
Largura da base entre 600 e 2400mm (GVSDD, 2004);
Secção transversal triangular ou trapezoidal com declividade das paredes de 4:1 (horizontal/vertical) preferencialmente 5:1 (UDFCD, 2002);
284
Tabela A4 – Características necessárias à inserção das técnicas compensatórias Técnica Característica
Permeabilidade do solo subjacente de 12,7mm/h ou maior (Schueler, 1987 apud Daywater, 2003);
Taxa de infiltração saturada de 7,6mm/h e altura sazonal do nível da superfície do lençol freático maior que 1,2m abaixo da superfície de infiltração (Stahre e
Urbonas, 1990 apud Daywater, 2003);
Identificação de fontes de poluição que requerem pré-tratamento;
Focando a remoção de poluentes:
- Velocidade da água menor que 0,15m/s (Ferguson, 1998 apud Daywater, 2003)
- Comprimento da vala de pelo menos 60m (Ferguson, 1998 apud Daywater, 2003)
- Tempo de residência na vala de pelo menos 9 minutos (Ferguson, 1998 apud Daywater, 2003)
Valas gramadas devem ter no mínimo 75m de comprimento e no máximo 3% de declividade longitudinal (Yu et al., 2001 apud Daywater, 2003)
Poço de
infiltração
Distância mínima entre a base do poço e o nível máximo do lençol freático de 1m (Azzout, 1994)/ 1,5m (Certu, 1998);
Composição da água a infiltrar, os usos da superfície drenadas e os usos do lençol freático devem ser verificadas (Certu, 1998);
A permeabilidade do solo deve ser superior a 10-6
m/s (Certu, 1998);
O poço não deve estar situado em perímetro de proteção de zonas de captação de água ((Certu, 1998);
Plano de
infiltração
Declividade uniforme capaz de manter uma lâmina de fluxo sem concentrar o escoamento em valas rasas (UDFCD, 2002);
Área de contribuição depende da largura e comprimento do plano, e do tipo de solo (solos dos grupos A e B têm melhores capacidades de infiltração e solos C e D
fornecem melhor estabilidade local) (UDFCD, 2002);
Deve ser protegido de circulação excessiva de pedestres e veículos (UDFCD, 2002);
Vazão de 2 anos de período de retorno (UDFCD, 2002);
Declividade máxima na direção do fluxo de 4% (UDFCD, 2002).
Pavimento
permeável
Profundidade mínima do lençol freático abaixo da base de 600mm (Smith, 2001 apud GVSDD, 2004);
Permeabilidade do solo: de 10-5
a 10-3
m/s (certu, 1998);
Manter pelo menos 30m entre o pavimento permeável e poços de abastecimento (Smith, 2001 apud GVSDD, 2004);
Área de captação sobre o pavimento permeável menor que 2ha (Smith, 2001 apud GVSDD, 2004);
Razão máxima de 2:1 entre a superfície impermeável e a superfície permeável (Formpave, 2003 apud GVSDD, 2004);
Deve ser locado distante de fundações em solos expansivos
Telhado
armazenador
Declividade de 0,1 a 5% (Certu, 1998);
O telhado deve estar inacessível a pedestres e veículos (Certu, 1998);
É recomendável que não seja utilizado para a retenção de águas pluviais (Certu, 1998).
285
ANEXO B – CARACTERÍSTICAS DOS SISTEMAS DE
INFRAESTRUTURA URBANA
286
Tabela B.1 - Vulnerabilidade das redes de fornecimento de eletricidade
à interrupção das inundações (adaptado de Parker et al., 1987) Susceptibilidade
Física
Dependência (do sistema
fora da área de inundação)
Transferibilidade
Estações de Força Geralmente baixa Baixa Geralmente fácil
Salas de controle Não conhecida Alta Não conhecida
Estação de distribuição de 132kv Baixa Muito alta Não conhecida
Estação de rebaixamento de
132/33kv Variável pelo tipo
de equipamento Muito alta
Variável de acordo
com a localização
Estação de rebaixamento de 33/11kv Pode ser baixa
Alta Variável pelo tipo de
consumidor (ver
tabela 4.4)
Estação de rebaixamento de
11kv/240 volts Baixa Baixa
Caixas de ligação Baixa Muito baixa
Linha de 132kv Nula Alta Variável por locação
Linha de 33kv Muito baixa Média Variável pelo tipo de
consumidor (ver
tabela 4.4)
Linha de 11kv Muito baixa Média
Linha de 240/415 volts Baixa Baixa
Tabela B.2 - Classes de fornecimento e níveis de segurança recomendados
(adaptado de Parker et al., 1987
Classe de
fornecimento
Classe de
demanda do
grupo
(Megawatts)
Número mínimo de
circuitos de fornecimento
normalmente disponíveis
Demanda a ser encontrada
imediatamente após Alvo para a restauração
da demanda total do
grupo para a interrupção
do circuito Suspensão do
1o circuito
Suspensão do
2o circuito
1a <1 1 nula - Tempo de reparo
1b 1-8 1 nula - 2 horas
1c 8-24 1 nula - 15 minutos
2a 24-80 2 Demanda do
grupo nula
Tempo de reparo para
um circuito
2b 80-100 2 nulo
Tempo de reparo para
um circuito para
demanda total, mas
1/3 da demanda do
grupo deve ser
encontrada em 2 horas
3 >300 3 Demanda do
grupo
Todos os
consumidores
até 75% da
demanda
Tempo de reparo para
um circuito
Algumas estimativas do número dos consumidores que constituem a demanda total em cada grupo podem ser
feitas como segue:
Média de consumo por consumidor por ano (kwh):
Doméstico 3900
Rural 13550
Industrial 410120
Todos 9570
Multiplicar por um fator de 1.75 é um ajuste grosseiro para a demanda de pico sobre a demanda média
(Eletricity Council, 1981 apud Parker et al, 1987)
287
Tabela B.3 - Características da vulnerabilidade das redes de abastecimento
de água à interrupção (adaptado de Parker et al., 1987)
Susceptibilidade física Dependência (de áreas
fora da área de inundação) Transferibilidade
Estações de tratamento Média Alta Depende da
localidade
Dispositivos de armazenamento Baixa Alta Variável
Estações de bombeamento Alta Alta Baixa
Condutos Baixa Baixa Alta
Tabela B.4 - Características da vulnerabilidade das redes de saneamento
à interrupção (adaptado de Parker et al., 1987)
Susceptibilidade física Dependência (de áreas
fora da área de inundação) Transferibilidade
Estações de tratamento Alta Alta Baixa
Estações de bombeamento Alta Alta Baixa
Condutos Baixa Alta Baixa
Tabela B.5 – Características da vulnerabilidade das redes de telecomunicações
(adaptado de Parker et al., 1987)
Susceptibilidade
física
Dependência (de áreas
fora da área de inundação) Transferibilidade
Troca do STD Muito alta Muito alta Baixa
Troca da central telefônica Muito alta Alta Nula
Ponto de conexão primário (cabines) Baixa Média (servir c/ 1000) Nula
Ponto de conexão secundário (suportes) Baixa Baixa (servir c/ 1000) Nula
Cabos principais* Baixa Variável De nula a média
Conexões do consumidor* Média Baixa Nula
* telex, linhas privadas
STD = Subscritores troncos de discagem
288
ANEXO C – DOCUMENTO DE CONSULTA AOS ESPECIALISTAS E
CURVAS PROFUNDIDADE - DANO
289
ANEXO C1
AVALIAÇÃO DE INDICADORES DE VULNERABILIDADE PARA ESCOLHA DE
MEDIDAS PARA O CONTROLE DE INUNDAÇÕES
1- INTRODUÇÃO
A problemática das cidades brasileiras com respeito à ocorrência de inundações tem
reafirmado cada vez mais a necessidade de se introduzir os aspectos hidrológicos no
planejamento de áreas urbanas. Além disso, os altos custos das perdas quando da ocorrência
desses eventos apresenta a clara necessidade de avaliação das medidas de controle a serem
adotadas, não apenas no tocante aos aspectos técnicos, mas também, no tocante aos recursos
financeiros envolvidos na solução dos problemas e nos impactos que a introdução das
medidas trarão para a sociedade e para o meio ambiente.
Partindo dessas considerações foi proposto o desenvolvimento de um estudo cujo objetivo é o
de desenvolver um sistema de auxílio à decisão para a escolha de medidas para o controle de
inundações introduzindo na análise, os aspectos financeiros, sociais, ambientais e de saúde
pública.
Dependendo da área existem diferentes opções de soluções para o problema das inundações.
Cada uma dessas diferentes opções, incorporando de maneira isolada ou em conjunto, as
medidas de controle de inundações, será aqui denominada de cenário.
Os diferentes aspectos citados anteriormente serão introduzidos na análise de cada cenário
pela utilização de indicadores de vulnerabilidade definidos a partir de três critérios, e de
indicadores financeiros. O impacto hidrológico da introdução de cada cenário na área afetada
está diluído em dois critérios relacionados aos Impactos Ambientais e de Saúde Pública, e
Impactos Sociais. Nestes dois critérios são propostos nove indicadores de vulnerabilidade.
Dois outros indicadores de vulnerabilidade verificarão a possibilidade de transferência de
efeitos para jusante da área afetada a partir do critério Impacto Hidrológico a Jusante.
Os indicadores propostos para efetuar a análise de cada cenário nos diferentes critérios serão
obtidos por meio de expressões matemáticas e por análises qualitativas. Com isso pretende-se
290
simplificar o diálogo entre os diferentes atores envolvidos no processo de tomada de decisão e
tornar mais eficiente a escolha de medidas para o controle de inundações. A formulação dos
indicadores está diretamente ligada aos parâmetros da inundação definidos por modelagem
hidrológica e hidráulica e às características físicas e de ocupação locais.
A análise final sobre a adoção do cenário será efetuada pela confrontação dos indicadores de
vulnerabilidade aqui apresentados, com indicadores financeiros. Estes relacionarão os custos
relativos à construção, manutenção e operação das medidas de controle adotadas em cada
cenário, os custos dos danos diretos à construção e conteúdo das edificações, os danos diretos
à infraestrutura urbana e os custos de atendimento de urgência aos desabrigados e desalojados
pela inundação.
Uma das etapas da composição dos indicadores de vulnerabilidade para utilização no sistema
de auxílio à decisão passa pela avaliação dos mesmos por um grupo de especialistas. Este
grupo é composto por diferentes segmentos envolvidos no processo de escolha de medidas
para o controle de inundações e de atuação no momento de crise (pesquisadores e
representantes de órgãos gestores da área de drenagem urbana e controle de inundações,
representantes de entidades envolvidas no socorro às vítimas, representantes de comitês de
bacia e de órgãos responsáveis pelo planejamento urbano e pela comunidade). Essa etapa da
pesquisa tem o objetivo de avaliar a pertinência e a importância dos indicadores propostos.
Para tanto está sendo solicitado aos participantes deste processo, a atribuição de pesos aos
indicadores da maneira descrita a seguir. Ao mesmo tempo espera-se a contribuição dos
especialistas consultados para a agregação de informações e indicação de ausência de
aspectos relevantes à análise.
2 – ATRIBUIÇÃO DE PESOS
A metodologia escolhida para a atribuição dos pesos dos indicadores está dividida em duas
etapas. A primeira etapa consta da atribuição de pesos diretamente para cada critério ao final
do texto explicativo dos indicadores que compoem o mesmo. O somatório dos valores
inferidos aos critérios deverá perfazer um total de 100.
291
A próxima etapa consiste na atribuição dos pesos dos indicadores propostos para cada critério.
Para execução dessa etapa os indicadores serão comparados dois a dois dentro do mesmo
critério (linha com coluna) nas Tabelas 2, 3 e 4. Dessa forma executa-se a comparação da
importância de um indicador (linha) com os outros indicadores pertencentes ao mesmo
critério (colunas) estabelecendo-se uma ordem de importância de um sobre o outro. A Tabela
1 apresenta as siglas correspondentes aos graus de importância a serem atribuídos na
comparação entre os indicadores. No encontro de um indicador (linha) com ele mesmo
(coluna) haverá sempre o preenchimento com IN (situação de indiferença ou igual
importância). Vale lembrar que essa mesma relação pode existir entre outros pares de
comparação. Nas Tabelas de comparação entre indicadores (Tabelas 2, 3 e 4) somente os
espaços em branco deverão ser preenchidos.
292
3 - CRITÉRIOS E INDICADORES
3.1 – IMPACTOS AMBIENTAIS E DE SAÚDE PÚBLICA NA ÁREA AFETADA
3.1.1 – Possibilidade de contaminação da água de inundação por esgoto sanitário
A ocorrência de inundações e a entrada de água nas edificações podem ocasionar a entrada de
água também nos condutos de esgotamento sanitário. Uma sobrecarga de água não prevista
para esses condutos pode fazer com que ocorra um refluxo de água misturada com dejetos
provenientes do esgotamento sanitário e a consequente contaminação das águas de inundação.
Este indicador foi proposto com o objetivo de avaliar se as condições de escoamento
observadas após a introdução de cada cenário permite a entrada de água da chuva e a
contaminação desta pelo contato com a rede de esgotamento sanitário.
3.1.2 – Propensão do cenário na proliferação de vetores aladados
A água parada em depressões por um período extenso de tempo pode representar um risco à
saúde a partir do momento em que se torna um ambiente favorável à proliferação de vetores
alados disseminadores de enfermidades. Diante dessa situação propõe-se um indicador para
avaliar o comportamento de cada cenário em relação à possibilidade de manutenção de água
em poças e depressões e a propensão para a proliferação de enfermidades com origem nas
inundações.
3.1.3 – Risco de poluição acidental
A caracterização da ocupação da área pode revelar a existência de indústrias e
estabelecimentos comerciais e de saúde que fabriquem, comercializem ou utilizem elementos
químicos nocivos à saúde humana e ao meio ambiente tais como: produtos de farmacologia,
hospitais e laboratórios de análises clínicas; postos de combustíveis; indústria e comércio de
produtos agropecuários; indústria e comércio de produtos químicos; aterro sanitário e usina de
compostagem de lixo; e estação de tratamento de esgoto. O contato com a água de inundação
nesses casos pode conduzir a consequências desfavoráveis à saúde da população e ao meio
ambiente, uma vez a mistura da água com esses elementos pode se tornar fonte de poluição
293
difusa. Dessa forma, esse indicador pretende analisar de que maneira cada cenário possibilita
o contato da água de inundação com os estabelecimentos considerados perigosos e em
decorrência disto avaliar a potencialidade do cenário no controle desse tipo de poluição.
3.1.4 – Alteração na qualidade da água
Algumas medidas de controle de inundação têm como vantagem a melhoria da qualidade da
água de inundação por propiciar a retenção dos sedimentos e poluentes nas camadas
superiores do solo ou por permitir a deposição dos mesmos no seu fundo, reduzindo assim, a
concentração da carga poluidora transferida para os corpos receptores. Outras alternativas, por
sua vez, podem não apresentar efeito algum nesse aspecto. Dessa maneira o presente
indicador tem como finalidade avaliar o comportamento de cada cenário na melhoria da
qualidade da água de escoamento pela retenção de partículas sólidas e poluentes por meio da
análise do tipo de medida adotada.
3.1.5 – Alteração na morfologia fluvial
As alterações observadas nos cursos d‟água decorrem de fatores físicos atribuídos à formação
dos mesmos e das alterações sofridas quando da execução de obras no próprio curso d‟água
ou nas adjacências. Dentre os princípios que regem o funcionamento adequado de cursos
d‟água em meio urbano pode-se citar a gestão da erosão e da sedimentação, a manutenção e a
reabilitação de margens e a manutenção do equilíbrio dinâmico do mesmo. Partindo desse
pressuposto, o presente indicador pretende avaliar o impacto de cada cenário em relação às
alterações positivas ou negativas que podem vir a ocorrer no curso d‟água por ocasião da
introdução das medidas de controle adotadas, observando no contexto, tanto os aspectos
quantitativos quanto os qualitativos das possíveis alterações sofridas em virtude da aplicação
do cenário.
3.1.6 – Alteração sobre o volume escoado e consequente efeito sobre a recarga de
aquíferos
As alternativas de controle com funcionamento baseado na infiltração das águas pluviais e
294
outras medidas que favorecem a renaturalização e a recuperação das margens dos rios podem
apresentar um efeito positivo sobre os volumes escoados e sobre a recarga de aquíferos.
Outras medidas tais como os canais de desvio, podem reduzir os volumes escoados por
ocasião das inundações sem, no entanto contribuir com a alimentação dos lençois
subterrâneos. Dessa maneira, o presente indicador tem a finalidade de avaliar o
comportamento de cada cenário na produção de escoamento e na perda de água da superfície
para alimentação do lençol freático. Esse indicador parte do pressuposto que se há redução no
volume escoado, há também uma maior probabilidade desse volume ter sido infiltrado.
PESO DO CRITÉRIO:
3.2 – IMPACTOS SOCIAS NA ÁREA AFETADA
3.2.1 – Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos urbanos
No Brasil o sucesso da utilização de áreas públicas para a solução de problemas urbanos não
está sujeita, apenas, à análise dos aspectos técnicos relacionados. Uma finalidade secundária
para a intervenção pode ser vital para o sucesso da mesma. Dessa maneira, o presente
indicador tem a finalidade de avaliar se a introdução de cada cenário favorece a utilização das
medidas de controle adotadas na criação ou reabilitação de espaços de convívio social e lazer,
partindo do pressuposto que a sua utilização por outra finalidade secundária favorece a sua
integração.
3.2.2 – População afetada pela inundação
A população que habita a zona de inundação é a que mais sente os efeitos de uma cheia de
maiores proporções, arca com grande parte dos prejuízos diretos decorrentes da inundação e
sofre diretamente os seus transtornos. Dessa maneira, este indicador, a partir dos parâmetros
da inundação, pretende avaliar o quanto a população é afetada diretamente pela inundação
após a implantação de cada cenário.
295
3.2.3 – Necessidade de realocação da população
Algumas alternativas de controle necessitam de espaço para serem inseridas, o que muitas
vezes obriga a remoção definitiva da população do local onde as mesmas serão introduzidas.
Sendo assim, este indicador tem como finalidade avaliar o comportamento de cada cenário em
relação à necessidade de realocação da população para sua inserção.
PESO DO CRITÉRIO:
3 3 - IMPACTO HIDROLÓGICO A JUSANTE DA ÁREA AFETADA
3.3.1 – Propensão do cenário em gerar inundação a jusante
Dependendo das medidas que comporão o cenário, as condições de escoamento da área
afetada poderão ser modificadas e as consequências dessa modificação podem resultar em
efeitos compensatórios à jusante. Dessa forma, o presente indicador tem como objetivo
avaliar o comportamento de cada cenário em relação à geração de inundação à jusante da área
onde os mesmos serão inseridos, tomando como base as condições de escoamento na saída da
área.
3.3.2 – Propensão do cenário em causar erosão ou sedimentação a jusante
As condições de escoamento na seção mais a jusante do curso d‟água da área onde serão
inseridos os cenários, conjugadas com as características do curso d‟água a partir deste ponto
podem favorecer a erosão e a sedimentação de partículas carreadas de montante para jusante.
Este indicador pretende, então, avaliar se após a introdução de cada cenário, as condições de
escoamento em conjunto com as características geológicas locais afetarão de forma positiva
ou negativa a ocorrência de erosão ou de sedimentação a jusante da bacia.
PESO DO CRITÉRIO:
296
Tabela 1 – Pesos para avaliação da pertinência entre critérios e indicadores
IN Indiferente ou igual importância
PL Ligeiramente mais importante LL Ligeiramente menos importante
PI Mais importante LM Menos importante
PP Muito mais importante LP Muito menos importante
SD Sem dúvida muito mais importante SI Sem importância
Tabela 2 - Ponderação dos indicadores relacionados aos impactos ambientais e de saúde pública
Indicadores
Possibilidade de
contaminação
da água por
esgoto sanitário
Propensão do
cenário na
proliferação de
vetores alados
Risco de
poluição
acidental
Alteração
na
qualidade
da água
Alteração
na
morfologia
fluvial
Alteração sobre o
volume escoado e
sobre a recarga
de aquíferos
Possibilidade de
contaminação da água
por esgoto sanitário
IN
Propensão do cenário
na proliferação de
vetores alados
IN
Risco de poluição
acidental IN
Alteração na qualidade
da água IN
Alteração na morfologia
fluvial IN
Alteração sobre o
volume escoado e sobre
a recarga de aquíferos
IN
Tabela 3 - Ponderação dos indicadores relacionados aos impactos sociais
Indicadores
Criação e reabilitação de
espaços de recreação, lazer e
equipamentos urbanos
População afetada pela
inundação
Necessidade de
realocação da
população
Criação e reabilitação de
espaços de recreação, lazer e
equipamentos urbanos
IN
População afetada pela
inundação IN
Necessidade de realocação da
população IN
297
Tabela 4 -Ponderação dos indicadores relacionados aos impactos hidrológicos a jusante da área
Indicadores Propensão do cenário em gerar
inundação a jusante
Propensão do cenário em causar
erosão ou sedimentação a jusante
Propensão do cenário em gerar
inundação a jusante IN
Propensão do cenário em causar
erosão ou sedimentação a jusante IN
298
Observações em relação aos indicadores (pertinência, ausência de indicador relevante, etc):
299
Tabela 5 – Correção dos pesos dos indicadores pelos especialistas
Critérios Indicadores
Pesos
Critérios
Pesos
Indicadores
AHP
Pesos
Indicadores
Direto
IMPACTOS
AMBIENTAIS E
DE SAÚDE
PÚBLICA NA
ÁREA
AFETADA
Possibilidade de contaminação da água de inundação por esgoto sanitário
Propensão do cenário na proliferação de vetores aladados
Risco de poluição acidental
Alteração na qualidade da água
Alteração na morfologia fluvial
Alteração sobre o volume escoado e consequente efeito sobre a recarga de
aquíferos
IMPACTOS
SOCIAIS NA
ÁREA
AFETADA
Criação e reabilitação de espaços de recreação, lazer e equipamentos urbanos
População afetada pela inundação
Necessidade de realocação da população
IMPACTO
HIDROLÓGICO
A JUSANTE DA
ÁREA
AFETADA
Propensão do cenário em gerar inundação a jusante
Propensão do cenário em causar erosão ou sedimentação a jusante
Somatório dos Pesos
300
ANEXO C2
AVALIAÇÃO DE DANOS DIRETOS ÀS RESIDÊNCIAS E SETORES DO
COMÉRCIO E SERVIÇOS – CURVAS PROFUNDIDADE-DANO
Figura C.1 – Curva DPS para residências classes A e B (Machado, 2005)
Figura C.2 – Curva DPS para residência classe C (Machado, 2005)
301
Figura C.3 – Curva DPS para residência classe D (Machado, 2005)
Figura C.4 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 1 e 5
(supermercados, mercearias e armazéns)
302
Figura C.5 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 4, 6 e 7 (padarias,
confeitarias, açougues , peixarias, comércio de frutas, verduras e legumes)
Figura C.6 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 2, 8 e 9 (lojas de
departamento, artigos de armarinho, vestuário e tecidos, sapatarias e produtos de couro)
303
Figura C.7 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 10 e 15 (móveis,
eletrodomésticos, equipamentos de informática)
Figura C.8 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categoria 11 (materiais de
construção e ferragens)
304
Figura C.9 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categoria 12
(produtos farmacêuticos, perfumaria e cosméticos)
Curva C.10 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 13 e 14
(joalherias, relojoarias e óticas)
305
Figura C.11 - Curva Dano x Profundidade para o setor comercial, categoria 16
(livrarias, papelarias)
Figura C.12 - Dano x Profundidade para o setor comercial, categorias 17 e 18
(comércio de veículos e motos, peças e acessórios)
306
Figura C.13 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços, categoria 2
(restaurantes, lanchonetes, bares e cafés)
Figura C.14 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços, categorias 3 e 7
(consultórios odontológicos, salões de beleza e barbearias)
307
Figura C.15 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços, categorias 4, 5 e 6
(consultórios médicos, empresas de engenharia, escritórios de arquitetos, advogados,
contadores, bancos, imobiliárias, financeiras)
Figura C.16 - Curva Dano x Profundidade para o setor de serviços categoria 10 (escolas)
308
ANEXO D – FICHA TÉCNICA DA BARRAGEM 3A E
EQUIPAMENTOS DA REDE TELEMÉTRICA
309
Ficha Técnica do Projeto da Barragem 3A
Informações Gerais
- Localização:
Municípios de Itajubá e Piranguçu, sul do Estado de Minas Gerais, cerca de 4 km a montante
da ponte da BR 459, sobre o Rio Sapucaí, no trecho que liga Itajubá a Venceslau Brás.
- Objetivo: amortecimento de cheias;
- Bacia Hidrográfica:
área de drenagem na seção de barramento: ...................................................... 378 km²
- Desnível dos limites da bacia até a seção de barramento: ...........................................943 m
- Vazões naturais observadas no local do reservatório de detenção:
média de longo termo: ..................................................................................... 8,82 m³/s
máxima: ........................................................................................................... 87,0 m³/s
mínima: ........................................................................................................... 3,97 m3/s
- Lago de Acumulação
nível d'água máximo normal (CSV): ....................................................................891 m
volume acumulado ao nível do vertedouro (CSV): ............................................ 25 hm³
volume acumulado ao nível ao nível máximo de cheia: ..................................... 33 hm³
área inundada ao nível da soleira do vertedouro(CSV): ...................................... 171 ha
área inundada ao nível máximo de cheia: ............................................................ 192 ha
Características do Maciço de Concreto
- Tipo: ................................................. de concreto com fechamento dos encontros em argila
- Barramento em concreto: ............... gravidade, em Concreto Compactado com Rolo - CCR
- Comprimento da crista
Total: .....................................................................................................................260 m
- Altura máxima sobre as fundações: ...............................................................................41 m
- Altura máxima sobre o leito natural do rio: ...................................................................34 m
310
- Cota de coroamento
Estrutura em concreto: .......................................................................................894,5 m
Fechamento em argila ........................................................................................894,5 m
Características dos Encontros em Aterro Compactado
- Tipo: .......................................................................................... seção homogênea em argila
- Comprimento da crista: ..................................................................................................20 m
- Altura máxima sobre a fundação: ....................................................................................3 m
- Cota de Coroamento: ................................................................................................894,5 m
Vertedouro de emergência
- Tipo: ....................................................................... frontal conformado a um perfil Creager
- Calha de descarga: .............................................................................................. em degraus
- Paramento de Montante: ................................................................................................35 m
- Comprimento total: ...................................................................................................72,00 m
- Abertura livre: ...........................................................................................................72,00 m
- Vazão de Dimensionamento: ................................................................................... 787 m³/s
- Cota da soleira: ............................................................................................................891 m
- Capacidade de descarga na cota 894 m .................................................................... 787 m³/s
Descarregador de fundo
- Objetivo: ....................................... atender a etapa de desvio do rio e descarregar as cheias
- Posicionamento: ............................................................................................ margem direita
- Dimensões dos orifícios: ................................ 2 x 2,00 x 2,00m (controlados por comporta)
1 x 1,5 x 1,5m (sem controle)
- Cota da soleira de entrada dos orifícios: .................................................................857,00 m
- Gradeamento de proteção da entrada ................... estrutura em concreto armado tipo grelha
- Comporta de operação dos orifícios com vão 2x2m ....................................... tipo segmento
- Raio da comporta ........................................................................................................4,00 m
- Acionamento das comportas ......................... hidráulico por motor elétrico c/opção manual
311
Obras Complementares
- Sistema Viário
estradas novas: .................................................................................................14,10 km
- Energia Elétrica
remanejamento de redes em AT existentes (linhão): ...........................................2,0 km
redes adicionais de suprimento: ...........................................................................3,5 km
capacidade da subestação transformadora: ........................................................ 15 kVA
Principais Quantitativos de Materiais e Serviços
- Escavações: ......................................................................................................... 244.000 m³
- Aterros: ................................................................................................................... 5.800 m³
- Concreto: ............................................................................................................. 111.100 m³
312
ESPECIFICAÇÕES DE EQUIPAMENTOS PARA A REDE TELEMÉTRICA DE
MONITORAMENTO HIDROLÓGICO
1. SENSOR DE PRECIPITAÇÃO
Tipo: Tipping Bucket; Resolução: 0,25 mm ou 0,20 mm; Faixa de Medição: 0 a 200
mm/hora; Fornecido com chave de palheta ("reed-switch") preferencialmente
embebida em mercúrio, e ativada por braço magnético. Admite-se como alternativa o
fornecimento de "reed-switch" a contato seco desde que o pluviômetro venha
equipado com centelhador nos terminais junto à "reed switch".
Área de captação de 300 a 400 cm2.
Orifício do funil com 4 a 10 mm de diâmetro, com filtro proteção.
Báscula sustentada em eixo de aço inox com rolamentos blindados, fixada em
mancal.
Cabos tipo com duas vias, resistente ao sol e à água, assim como, roedores ou insetos.
Base com furos de fuga com 40 a 80 mm de diâmetro e protegidos com tela inox
contra entrada de insetos, e furos para fixação em chapa de suporte.
Sistema de ajuste e verificação do nivelamento da boca de captação do pluviômetro.
Corpo em aço inoxidável.
Suporte composto por uma haste de aço galvanizado com diâmetro mínimo de 5 cm
parede de 2 mm de espessura mínima, com rosca para fixação de flange e chapa de
aço galvanizado com mínimo de 2 m de comprimento.
Condições ambientais de operação dos equipamentos:
Faixa de temperatura: -5°C a + 50°C;
Umidade relativa: O a 100%.
Todos os equipamentos da unidade de monitoramento devem ser equiipados com
sistema de proteção contra transientes de tensão, correntes induzidas e descargas
elétricas.
313
3. SENSOR DE NÍVEL
Transdutor de pressão submersível para medição de nível d'água, com correção da
pressão atmosférica.
Construído inteiramente com materiais resistentes à corrosão, com encapsulamento
em titânío.
Cabo com um mínimo de 50 metros de comprimento, capacidade de extensão de
comprimento, malha de aterramento e tubo capilar para compensação da pressão
atmosférica, resistente ao sol e à água, assim como a roedores ou insetos; e acoplado a
sistema anti-umidade.
Precisão mínima de 0,5 centímetros.
Faixa de medição do nível do rio: O a 12 metros.
Faixa de variação da corrente: 4 a 20mA.
Condições ambientais de operação dos equipamentos:
Faixa de temperatura: -5°C a + 50°C;
Umidade relativa: O a 100%.
Todos os equipamentos da unidade de monitoramento devem ser equipados com
sistema de proteção contra transientes de tensão, correntes induzidas e descargas
elétricas.
314
4. DATALOGGER
Mínimo 2 canais de entrada para o armazenamento de dados de nível d'água de rio e
precipitação.
Construído inteiramente com materiais resistentes à corrosão.
Sistema de alimentação por baterias comuns (facéis de substituição "in loco”) capaz
de fornecer energia para todo o sistema de aquisição de dados, com autonomia
superior a 12 meses, quando programado para fazer leitura e memorização dos
valores de chuva e nível em intervalos de 1 hora.
Permitira instalação de sistema de recarga das baterias por energia solar ou elétrica.
Intervalos de programação para leituras e memorização dos valores reajustáveis de 5
minutos a 24 horas. (5min, 10min, 15min, 20min, 30min, 1 h, 2h, 3h, 4h, 6h, 8h, 12h
e 24h).
Visor de cristal líquido com capacidade para visualização de data, hora, precipitação,
nível d'água e tensão da bateria.
Memória circular de gravação não volátil.
Interface para coleta de dados RS232 e USB.
Porta de comunicação remota para transmissão telemétrica de dados e programação
dos parâmetros de configuração, compatível com os sistemas de transmissão via
modem telefônico (convencional e GSM), rádio e satélite encontrados no mercado.
Porta de comunicação de acesso de programação para permitir que um
microcomputador, tipo PC, seja conectado ao equipamento, podendo iniciar a
unidade, analisar dados, monitorar operações da unidade, reconfigurar a unidade.
As operações realizadas a partir das portas de comunicação não deverão interferir nas
operações automáticas dos subsistemas de aquisição e registro de dados, exceto
quando o usuário assim o desejar. Uma vez conectado a uma destas portas o micro
computador deverá ter acesso completo a todos os recursos de programação e coleta
dos dados.
Condições ambientais de operação dos equipamentos:
Faixa de temperatura: -5°C a + 50°C;
Umidade relativa: O a 100%.
Todos os equipamentos da unidade de monitoramento devem ser equiipados com
sistema de proteção contra transientes de tensão, correntes induzidas e descargas
elétricas.
315
5. TRANSMISSOR
Transmissor rádio modem GSM/GPRS com memória de mínima de 1,0 GB.
A unidade deverá operar com a tecnologia de comunicação GPRS (General Packet
Radio Services), que se baseia na comutação de pacotes, realizando a transmissão
sobre a rede pública de telefonia celular GSM.
Operando nas faixas de transmissão de 900 MHz e 1800 MHz.
Transmissão em modo "sempre conectado" ("always on"), a uma velocidade de até
80 kbitls, caracterizando conexão e transmissão de dados quase instantânea.
Condições ambientais de operação dos equipamentos:
Faixa de temperatura: -5°C a + 50°C;
Umidade relativa: O a 100%.
Todos os equipamentos da unidade de monitoramento devem ser equiipados com
sistema de proteção contra transientes de tensão, correntes induzidas e descargas
elétricas.
316
6. DOCUMENTAÇÃO E SOFTWARE
Software de comunicação, direta e remota, entre o datalogger e o microcomputador,
com possibilidades de:
recuperação e visualização dos dados armazenados e instantâneos em forma de
gráficos e exportação em formato ASCII e
programação e reprogramação do datalogger.
Software com compatibilidade mínima com o sistema operacional Windows XP.
Desenhos, catálogos e manuais de todos os equipamentos e sensores, com todas as
informações necessárias para operação, instalação, calibração e manutenção dos
equipamentos e componentes, cobrindo os seguintes tópicos:.
Operação: Descrição geral do equipamento, seqüência de energização,
procedimentos para operação, descrição de eventuais falhas que possam ser
detectadas pelos operadores por meio de inspeção visual.
Manutenção: Descrição técnica de cada equipamento e cada sensor, módulo ou
cartão; diagramas dos circuitos dos módulos e parte do equipamento, disposição
de componentes e pontos de teste, diagramas de interligação e calibragem;
roteiro para diagnóstico e correção de falhas.
Instalação: Descrição do conjunto de ferramentas necessárias para a instalação
de cada equipamento, procedimento de montagem, procedimentos de calibração
e ajustes, desenhos de peças e conjuntos mecânicos.
Programação e software: Instruções para operação do programa e descrição
técnica de funcionamento de cada programa fornecido, incluindo procedimentos
de instalação do software, carga de parâmetros e dados necessários, acesso aos
arquivos, etc.